多态在JVM层面本质是通过虚方法表（vtable）实现的动态分派机制。类加载时为每个非接口类构建固定长度指针数组，槽位对应虚方法签名并填入实际入口地址；对象头隐式携带其运行时类的vtable地址；invokevirtual指令通过对象引用、vtable索引和常量池符号引用三步完成O(1)方法绑定。

多态在 JVM 层面的本质，是通过虚方法表（vtable）支持的动态分派机制实现的。它不依赖编译期类型，而是根据对象的实际运行时类型，快速定位并执行对应的方法版本。

类加载阶段就构建好方法表

每个非接口类在类加载的解析阶段，JVM 就会为其生成一张方法表——本质是一个固定长度的指针数组。表中每个槽位对应一个虚方法签名（如 toString()Ljava/lang/String;），填入的是该类中该方法的具体入口地址。

• Object 类的 vtable 中，toString 槽指向 Object 自己的实现
• String 类的 vtable 中，同一签名的槽指向 String 重写的实现
• 若子类没重写某个父类方法，该槽直接继承父类 vtable 中的地址
• static、private、final、构造器方法不进 vtable，它们走静态绑定

对象头隐式携带所属类的方法表地址

每个 Java 对象的对象头里，都存有一个指向其运行时类元数据（Klass）的指针；而 Klass 结构中又直接持有该类 vtable 的起始地址。这意味着只要拿到一个对象引用，JVM 就能立刻定位到它实际类型的方法表，无需遍历继承链。

• 例如 Parent p = new Child();，p 引用的对象头指向 Child 类的 Klass，进而指向 Child 的 vtable
• 向上转型不会改变对象头内容，所以多态调用始终基于真实类型

invokevirtual 指令三步完成 O(1) 绑定

执行 p.say() 这类调用时，字节码中的 invokevirtual 指令按以下顺序工作：

• 从操作数栈取出对象引用，判空（为空则抛 NullPointerException）
• 通过引用获取实际类型（Child），拿到其 vtable 地址
• 查常量池中该方法的符号引用，计算出它在 vtable 中的固定索引，直接取槽位里的函数指针并跳转执行

整个过程没有递归、没有搜索，全靠预建表结构支撑，时间复杂度为常数级。

vtable 的继承与覆盖体现“重写即替换”

子类 vtable 并非全新创建，而是以父类 vtable 为基础复制而来：

• 父类中被重写的方法，在子类 vtable 同一索引位置被替换成子类方法地址
• 子类新增的虚方法，追加到表尾新槽位
• 未重写的方法，槽位内容与父类一致——这正是“继承可调用”的底层依据
• 接口方法不走 vtable，而是用 itable，因需支持多实现