Java继承关系中的内存分配
在Java继承关系中，内存分配与类的加载、对象创建过程紧密相关，核心逻辑如下：
一、类加载阶段的内存布局
1. 静态区域分配（方法区）
- 父类和子类的静态变量（ static ）、静态代码块、类元数据（Class对象） 会被加载到JVM的方法区（JDK8后为元空间）。
- 顺序：先加载父类静态成员，再加载子类静态成员。
- 示例：
class Parent {
static { System.out.println("父类静态代码块"); }
static int staticVar = 10;
}
class Child extends Parent {
static { System.out.println("子类静态代码块"); }
static int staticVar = 20;
}
当首次使用 Child 类时，先加载父类 Parent 的静态成员，再加载子类 Child 的静态成员。
二、对象创建时的内存分配（堆内存）
1. 对象内存布局
- 子类对象在堆中分配的内存包含：
- 父类非静态成员（属性、方法引用）。
- 子类自身非静态成员。
- 本质：子类对象是“父类对象的扩展”，父类成员作为子类对象的一部分存在。
2. 构造函数执行与内存初始化
- 执行顺序：
1. 父类构造函数优先执行（默认调用无参构造 super() ），为父类非静态成员分配内存并初始化。
2. 再执行子类构造函数，为子类非静态成员分配内存并初始化。
- 示例：
class Parent {
int parentField = 10;
public Parent() {
System.out.println("父类构造函数，parentField = " + parentField);
}
}
class Child extends Parent {
int childField = 20;
public Child() {
System.out.println("子类构造函数，childField = " + childField);
}
}
创建 Child 对象时，先初始化父类的 parentField 为10，再初始化子类的 childField 为20。
三、引用类型与内存指向
1. 向上转型时的内存指向
- 当用父类引用指向子类对象（如 Parent p = new Child(); ）：
- 引用变量 p 在栈中存储子类对象的地址。
- JVM通过对象头的类型信息确定实际对象类型（子类 Child ），调用方法时按子类实现执行（多态）。
2. 内存占用示例
- 假设父类 Parent 有属性 a 和 b ，子类 Child 新增属性 c 和 d ，则 Child 对象在堆中的内存布局大致如下：
[Parent对象部分] | [Child对象部分]
-----------------|-----------------
a: 数据 | c: 数据
b: 数据 | d: 数据
-----------------|-----------------
四、关键要点总结
- 类加载顺序：父类静态成员 → 子类静态成员。
- 对象创建顺序：父类非静态成员初始化 → 父类构造函数 → 子类非静态成员初始化 → 子类构造函数。
- 内存复用：子类对象包含父类对象的所有非静态成员，避免重复分配内存，体现继承的代码复用性。
- 多态的内存本质：引用变量指向子类对象，但编译时受父类类型限制，运行时根据实际对象类型调用方法（动态绑定）。
示例验证
通过以下代码可观察继承关系的内存分配顺序：
class Base {
static { System.out.println("Base静态块"); }
{ System.out.println("Base实例块"); }
Base() { System.out.println("Base构造函数"); }
}
class Sub extends Base {
static { System.out.println("Sub静态块"); }
{ System.out.println("Sub实例块"); }
Sub() { System.out.println("Sub构造函数"); }
}
public class InheritanceMemory {
public static void main(String[] args) {
new Sub(); // 输出顺序：Base静态块 → Sub静态块 → Base实例块 → Base构造 → Sub实例块 → Sub构造
}
}
理解继承的内存分配有助于掌握多态、构造函数调用等核心机制，若有具体疑问可以进一步探讨哦~