Resolution in《The Java® Virtual Machine Specification Java SE 7 Edition》

        Resolution：简单地说就是将符号引用转化为直接引用。

        在JVM指令集中，anewarray, checkcast, getfield,getstatic, instanceof, invokedynamic, invokeinterface, invokespecial, invokestatic,invokevirtual, ldc, ldc_w, multianewarray, new, putfield, and putstatic指令都涉及符号引用（符号引用是存储在method area的rumtime constant pool中），执行这些指令都会触发符号引用的解析。例如，调用实例方法指令：invokevirtual，其执行格式为：invokevirtual #index，其中#index为runtime constant pool中constant数组的索引，在该索引位置是一个关于方法的符号引用，执行这条JVM指令就需要先解析该符号引用，将其解析为一个调用点说明符（call site specifier）。其中，对invokedynamic指令，相同的符号引用只需要解析一次即可（因为解析invokedynamic指令相关的符号引用的结果是一个指向调用点对象（call site object）的引用，调用点对象会与该invokedynamic指令绑定），而以上其他指令，相同的符号引用在每次执行时都需要进行解析。在解析过程中，如果一个符号引用已经解析成功，后续如果尝试该符号引用解析，都直接成功返回；如果解析失败，会在程序触发解析（直接或间接）的地方抛出IncompatibleClassChangeError或其子类的异常；如果解析过程因为LinkageError或其子类的异常而失败，则后续如果尝试该符号引用的解析，都直接返回第一次失败的错误。

一. 类解析（Class and Interface Resolution）（如果无特殊说明，本文中的“类”表示类和接口，下同）

        假设类D中引用了类C符号引用，该符号引用未解析，类C的全限定名称为N，其解析过程如下：

1. JVM用类D的“the defining loader”去创建（包括加载、连接、初始化）N，创建过程中出现的任何异常都可视为类C符号引用的解析异常；

2. 如果C是一个数组类型，且其元素类型是一个符号引用，那用步骤1对其元素符号引用进行解析；

3. 检查类D是否可以访问到类C，如果不能，则抛出IllegalAccessError异常。这种情况是可能出现的，例如，类C最初声明为public类型，但是在类D编译过后声明改为非public类型，这个时候类D是访问不到类C的。

如果步骤1、2都成功，但3失败，类C仍然是有效可用的，但是本次关于类C符号引用解析失败，D也不能访问 到类C。

二. 属性解析（Field Resolution）

       假设类D中引用了类C的属性符号引用F，F未解析，其解析过程如下：

1. 若类C符号引用未解析，首先按照“类解析”的步骤解析类C符号引用，解析过程中关于类C符号引用的异常可视为解析类C属性符号引用的异常；

2. 若类C中有按照F指定的属性名称及描述符申明属性，则解析成功，类C中所声明的属性即为解析结果；否则继续；

3. 若类C有直接superinterfaces，则按照步骤2的方式在superinterfaces中递归查找，如果查找到，则解析成功；否则继续；

4. 若类C有直接superclass，则按照步骤2的方式在superclass中递归查找，如果查找到，则解析成功；否则F的解析失败，解析结束。

若未查找到F，则抛出NoSuchFieldError异常；若查找F成功，但是类D访问不到F，则属性解析抛出IllegalAccessError异常。

        “属性解析”须满足如下加载约束条件：

假设F在中声明，，F的类型为，若非数组类型，T为，否则T为的元素类型，则满足加载约束：。

三. 方法解析（Method Resolution）

       假设类D中引用了类C的方法符号引用M，该符号引用未解析，其解析过程如下：

1. 若类C符号引用未解析，首先按照“类解析”的步骤解析类C符号引用，解析过程中关于类C符号引用的异常可视为解析M的异常；

2. 检查C是否为class，若C为interface，则抛出IncompatibleClassChangeError；

3. 若类C中有按照M指定的名称申明方法，且该声明是一个签名多态的方法，则解析成功，该方法中描述符用到的所有类符号引用都成功解析；否则继续；

4. 若类C中有按照M指定的名称及描述符声明方法，则解析成功；否则继续；

5. 若类C有直接superclass，则按照步骤3—4的方式在superclass中递归查找，如果查找到，则解析成功；否则继续；

6. 若类C有直接superinterfaces，则按照步骤4的方式在superinterfaces中递归查找，如果查找到，则解析成功；否则M的解析失败，解析结束；

若未查找到M，则抛出NoSuchMethodError异常；若查找M成功，且查找到的方法是abstract，但是C不是abstract，则抛出AbstractMethodError；若查找M成功，但是类D访问不到M，则抛出IllegalAccessError异常。

        “方法解析”须满足如下加载约束条件：

假设M查找到的方法在中声明，，M的返回类型为，参数类型为，如果不是数组类型，假设为，否则为的元素类型，对于i=1,...,n，如果不是数组类型，假设为，否则为的元素类型，则对于i=0,...,n满足：。

四. 接口方法解析（Interface Method Resolution）

         假设类D中引用了interface C的方法符号引用m，该符号引用未解析，其解析过程如下：

1. 若m中interface C的符号引用未解析，则首先按照“类解析”的步骤解析interface C符号引用，解析过程中关于interface C符号引用的异常可视为解析m的异常；

2. 检查C是否为interface，若C不为interface，则抛出IncompatibleClassChangeError；

3. 若C中有按照m指定的名称及描述符声明方法，则解析成功；否则继续；

4. 若C有直接superinterfaces，则按照步骤3的方式在superinterfaces中递归查找，如果查找到，则解析成功；否则继续；

5. 按照步骤3的方式在java.lang.Object中查找，如果查找到，则解析成功；否则m的解析失败，解析结束；

若未查找到m，则抛出NoSuchMethodError异常。

         “接口方法解析”须满足如下加载约束条件：

假设m查找到的方法在中声明，，m的返回类型为，参数类型为，如果不是数组类型，假设为，否则为的元素类型，对于i=1,...,n，如果不是数组类型，假设为，否则为的元素类型，则对于i=0,...,n满足：。

五. 方法类型和方法句柄解析（Method Type and Method Handle Resolution）

         一个方法的类型用该方法的描述符来描述。

         方法类型解析：一个方法类型的符号引用解析，就是解析其方法描述符用到的所有类符号引用，其解析结果是一个指向java.lang.invoke.MethodType实例的引用。解析过程中关于类符号引用的异常可视为解析方法类型的异常。

         方法句柄的解析：JVM解析的每一种方法句柄在二进制指令序列中都可以用所谓的“字节码行为”表示：

         假设MH为待解析的方法句柄符号引用，R为MH中属性或方法符号引用，C为R中类符号引用，f或m为R中属性或方法的名称符号引用，T、（方法类型使用）分别为R中属性或方法的返回值符号引用、参数符号引用，那么解析MH就是将C、f、m、T、这些符号引用都解析出来。解析过程中关于类符号引用、属性符号引用、方法符号引用、接口方法符号引用的解析异常都可视为方法句柄的解析异常。这里需要对R、C、f、m、T、的获取有一个了解，先看一下.class文件中常量池的各种常量结构关系图：

                                              

        在“ClassFile”图中，ClassFile是包括常量池的，以数组的形式体现（当然这里说的“数组”不是java语法中的数组，因为该“数组”内的元素类型和长度都不相同），“数组”元素类型就是上图中所体现的这些常量结构。例如，MH的信息从体现为红色框的CONSTANT_MethodHandle_info结构形式的常量中获取，其中reference_kind表示方法句柄的字节码类型，reference_index为“数组”的索引，在该索引位置上为CONSTANT_Fieldref、CONSTANT_Methodref或CONSTANT_InterfaceMethodref类型的常量，当然上图中只给出了CONSTANT_Fieldref，其实CONSTANT_Methodref、CONSTANT_InterfaceMethodref类型结构和CONSTANT_Fieldref一样的，只是name_and_type_index字段意思不一样，其在CONSTANT_Fieldref中为关于属性名称和描述符的CONSTANT_NameAndType_info类型常量的索引，而在CONSTANT_Methodref、CONSTANT_InterfaceMethodref中为关于方法名称和描述符的CONSTANT_NameAndType_info类型常量的索引。所以R为从CONSTANT_Fieldref、CONSTANT_Methodref或CONSTANT_InterfaceMethodref类型常量中所获取的属性或方法符号引用，那C就是从class_index索引所体现的CONSTANT_Class类型常量中获取的类符号引用，f、m、T、符号引用的获取依此类推。MH的解析结果就是一个指向java.lang.invoke.MethodHandle实例的引用。

若 MH解析成功，那MH中的方法类型符号引用也就解析完成了，下图是方法句柄类型中所包含的方法描述符：

六. 调用点说明符解析（Call Site Specifier Resolution）

        假设调用点说明符符号引用为CS，该符号引用未解析，则其解析过程如下：

1. 解析CS中的方法句柄符号引用，其解析结果为一个指向java.lang.invoke.MethodHandle实例的引用，该方法句柄表示一个对启动方法（bootstrap method）的动态调用点；

2. 解析CS中的方法描述符，其解析结果为一个指向java.lang.invoke.MethodType实例的引用；

3. 解析CS中的静态参数符号引用，静态参数可为java.lang.Class类型、java.lang.invoke.MethodHandle类型、java.lang.invoke.MethodType类型、java.lang.String类型，其解析结果为指向这些类型实例的引用。

附上官方《The Java® Virtual Machine Specification Java SE 7 Edition》链接：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/index.html