Lambda表达式获取传入的方法引用的方法名
文章目录
- MyBatisPlus如何获取方法引用的方法名
- MyBatisPlus如何得到SerializedLambda
- 更简单的得到SerializedLambda的方法
- 总结
MyBatisPlus的lambdaQuery，可以在构造查询条件时传递方法的引用，MyBatis能够将方法引用解析成为要查询的DB字段名，如下
Wrappers.<Member>lambdaQuery().eq(Member::getMemberId, memberId);
// where member_id = #{memberId}
如何做到的？首先根据已有知识推测一下，MyBatisPlus是根据PO属性名转化为DB字段名的，这中间只要把变量的驼峰命名转为下划线命名即可，所以得到PO属性名就能得知DB字段名；而如果知道getMemberId这个方法名，就能够得知字段名memberId。所以猜测这里MyBatisPlus是得到了方法引用的方法名，然后推测出了字段名；
MyBatisPlus如何获取方法引用的方法名
然后跟踪lambdaQuery的eq方法调用链，如下：
在StringUtils.resolveFieldName可以看到如下代码，可以证明MyBatisPlus确实是得到了方法引用的方法名，然后将方法名转换为字段名：
public static String resolveFieldName(String getMethodName) {
if (getMethodName.startsWith("get")) {
getMethodName = getMethodName.substring(3);
} else if (getMethodName.startsWith(IS)) {
getMethodName = getMethodName.substring(2);
}
// 小写第一个字母
return StringUtils.firstToLowerCase(getMethodName);
}
同时在getColumn中可以看到，这里的方法名是通过SerializedLambda.getImplMethodName方法得到的。LambdaUtils.resolve(SFunction
// lambda表达式所在外部类的类对象
private final Class<?> capturingClass;
// lambda表达式代替的函数式接口
private final String functionalInterfaceClass;
// lambda表达式代替的函数
private final String functionalInterfaceMethodName;
// lambda表达式代替函数的签名，是这种形式：(Ljava/lang/Object;)V
private final String functionalInterfaceMethodSignature;
// lambda表达式执行时，实际执行的是一个方法，这个属性是实际执行方法所在类的类名，如：java/io/PrintStream
private final String implClass;
// lambda表达式执行时，执行的方法名称，如：println
private final String implMethodName;
// lambda表达式执行时，执行的方法的签名：如：(Ljava/lang/Object;)V
private final String implMethodSignature;
// lambda表达式执行时，动态调用通过MethodHandle实现，这里是MethodHandle在JVM层次引用的指令类型；具体见MethodHandleInfo；
private final int implMethodKind;
// lambda表达式代替的函数式接口如果存在泛型，则这个属性是泛型在lambda中实际应用的类型的签名，如：(Ljava/lang/Long;)V
private final String instantiatedMethodType;
// MethodHandle调用时的动态参数
private final Object[] capturedArgs;
字段较多，但目的是获取方法引用的方法名，所以只需要用到implMethodName一个字段就行；源码跟踪到现在，得到一个结论：得到SerializedLambda，就能得知Lambda表达式中方法引用的方法名。
MyBatisPlus如何得到SerializedLambda
既然得到了SerializedLambda就能得知引用的方法名，那么重点就转移到了如何获取SerializedLambda上。
继续跟踪MyBatisPlus源码，发现获取的方式在com.baomidou.mybatisplus.core.toolkit.support.SerializedLambda.resolve()中；这里有一个要注意的地方，我们前面跟踪代码的时候，使用到的是com.baomidou.mybatisplus.core.toolkit.support包下的SerializedLambda，同时在java.lang.invoke包下也有一个SerializedLambda，这两个类中的字段名一样，方法基本相同（都是些getter和setter），具体为什么MyBatisPlus要再写一个同名类，下面具体分析，先来分析代码：
public static SerializedLambda resolve(SFunction lambda) {
// isSynthetic返回值代表对象是否是一个自动生成的类，lambda、匿名内部类都属于自动生成的类；
if (!lambda.getClass().isSynthetic()) {
throw ExceptionUtils.mpe("该方法仅能传入 lambda 表达式产生的合成类");
}
// 这里将lambda表达式序列化写入ObjectInputStream，然后再反序列化回来，得到了SerializedLambda（readResolve）
try (ObjectInputStream objIn = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(SerializationUtils.serialize(lambda))) {
// 先说说这个方法的作用；resolveClass是在反序列化对象时，决定得到的对象的类型；
// 因为在序列化一个对象的时候，实际写到流中的对象数据，可能并不是被序列化的对象的类型，而是一个其他类型的对象；(writeReplace)
// 所以反序列化对象的时候，也需要根据对象流中的描述信息，来决定反序列化为一个什么类型的对象
@Override
protected Class<?> resolveClass(ObjectStreamClass objectStreamClass) throws IOException, ClassNotFoundException {
// ObjectStreamClass 是对象流中数据的描述信息
// 如果对象流中的数据是jdk的SerializedLambda类型，则将对象反序列化为MyBatisPlus声明的SerializedLambda；否则按照对象流中的类型反序列化；
Class<?> clazz = super.resolveClass(objectStreamClass);
return clazz == java.lang.invoke.SerializedLambda.class ? SerializedLambda.class : clazz;
}
}) {
return (SerializedLambda) objIn.readObject();
} catch (ClassNotFoundException | IOException e) {
throw ExceptionUtils.mpe("This is impossible to happen", e);
}
}
代码分析中有两个疑问：
- 为什么MyBatisPlus工具中，lambda序列化后，反序列化回来不是一个lambda表达式？
- 为什么序列化对象到对象流时，写入到流的对象类型和实际需要序列化的对象类型可能不同？
为了解决这两个疑问，需要简单的了解一下对象序列化中的 writeReplace 和 readResolve：
-
writeReplace：在将对象序列化之前，如果对象的类或父类中存在writeReplace方法，则使用writeReplace的返回值作为真实被序列化的对象；writeReplace在writeObject之前执行；
-
readResolve：在将对象反序列化之后，ObjectInputStream.readObject返回之前，如果从对象流中反序列化得到的对象所属类或父类中存在readResolve方法，则使用readResolve的返回值作为ObjectInputStream.readObject的返回值；readResolve在readObject之后执行；
函数式接口如果继承了Serializable，使用Lambda表达式来传递函数式接口时，编译器会为Lambda表达式生成一个writeReplace方法，这个生成的writeReplace方法会返回java.lang.invoke.SerializedLambda；可以从反射Lambda表达式的Class证明writeReplace的存在（具体操作与截图在后面）；所以在序列化Lambda表达式时，实际上写入对象流中的是一个SerializedLambda对象，且这个对象包含了Lambda表达式的一些描述信息；
SerializedLambda类中有readResolve方法，这个readResolve方法中通过反射调用了Lambda表达式所在外部类中的**$deserializeLambda$**方法，这个方法是编译器自动生成的，可以通过反编译.class字节码证明（具体操作与截图在后面）；$deserializeLambda$方法内部解析SerializedLambda，并调用LambdaMetafactory.altMetafactory或LambdaMetafactory.metafactory方法（引导方法）得到一个调用点（CallSite），CallSite会被动态指定为Lambda表达式代表的函数式接口类型，并作为Lambda表达式返回；所以在从对象流反序列化得到SerializedLambda对象之后，又被转换成原来的Lambda表达式，通过ObjectInputStream.readObject返回；
如此，可以解答上面的两个疑问：
- 为什么MyBatisPlus工具中，lambda序列化后，反序列化回来不是一个Lambda表达式？
正常的Lambda表达式序列化再反序列化，得到的还是一个Lambda表达式；
但在MyBatisPlus中，反序列化对象流之前，MyBatisPlus使用自己声明的com.baomidou.mybatisplus.core.toolkit.support.SerializedLambda来代替JDK中的java.lang.invoke.SerializedLambda；而MyBatisPlus声明的SerializedLambda中没有readResolve方法，所以readObject的返回值是代表了Lambda表达式信息的com.baomidou.mybatisplus.core.toolkit.support.SerializedLambda对象，而不是一个Lambda表达式；
MyBatisPlus使用自己声明的SerializedLambda来反序列化对象没有报错，是因为它与JDK中的SerializedLambda有相同的serialVersionUID和字段名，反序列化时会认为是正确的类，具体内容就不探讨了。 - 为什么序列化对象到对象流时，写入到流的对象类型和实际需要序列化的对象类型可能不同？
因为writeReplace机制的存在，序列化Lambda表达式时，实际写入对象流的，是含有Lambda表达式描述信息的SerializedLambda，而不是具体的Lambda表达式；
更简单的得到SerializedLambda的方法
我们的目的是得到SerializedLambda，看一下上面的流程，如果函数式接口实现了Serializable，在Lambda表达式编译时生成的writeReplace方法不就能直接得到SerializedLambda？上手测试一番：
首先声明函数式接口，因为函数式接口必须实现Serializable，所以没有用JDK自带的几个：
public interface SerializableConsumer<T> extends Serializable {
void accept(T t);
}
再写一个调用Lambda表达式的方法：
public class LambdaTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
doConsume(System.out::println);
}
private static void doConsume(SerializableConsumer<Long> consumer) throws Exception {
consumer.accept(123L);
// 直接调用writeReplace
Method writeReplace = consumer.getClass().getDeclaredMethod("writeReplace");
writeReplace.setAccessible(true);
Object sl = writeReplace.invoke(consumer);
SerializedLambda serializedLambda = (SerializedLambda) sl;
System.out.println(serializedLambda);
}
}
可以看到，使用方法引用声明的Lambda表达式，在编译后是存在writeReplace方法的，而且返回值确实是SerializedLambda类型：
确认可以直接反射调用writeReplace得到（肯定可以啊，JDK里都是这样用的），就不需要像MyBatisPlus中那样序列化再反序列化一次了。
另外还是再试一下序列化的方式，写一个测试方法：
public static void main(String[] args) throws Exception {
doConsumeWithSerialize(System.out::println);
}
private static void doConsumeWithSerialize(SerializableConsumer<Long> consumer) throws Exception {
consumer.accept(123L);
// 先序列化
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
oos.writeObject(consumer);
// 再反序列化
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()));
SerializableConsumer<Long> newConsumer = (SerializableConsumer<Long>) ois.readObject();
newConsumer.accept(234L);
}
上面这个测试方法在序列化时报错，因为传递的方法引用是System.out::println，是一个特定实例方法引用，实例方法引用在调用时需要知道实例对象，因此序列化时会将System.out放到SerializedLambda的capturedArgs中（MethodHandle调用时需要的动态参数）。而System.out是PrintStream类型，没有实现Serializable接口，所以序列化SerializedLambda时报错。
这里改一下代码，使用静态方法引用：
public static void printIt(Long l) {
System.out.println(l);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
doConsumeWithSerialize(LambdaTest::printIt);
}
private static void doConsumeWithSerialize(SerializableConsumer<Long> consumer) throws Exception {
consumer.accept(123L);
// 先序列化
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
oos.writeObject(consumer);
// 再反序列化
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()));
SerializableConsumer<Long> newConsumer = (SerializableConsumer<Long>) ois.readObject();
newConsumer.accept(234L);
}
反编译一下LambdaTest.class，看到确实有$deserializeLambda$方法；
$deserializeLambda$方法内部是一系列switch和if判断，判断SerializedLambda中的信息是不是在LambdaTest类中使用到的可序列化的函数式接口，如果是就通过引导方法；在返回语句中，调用了引导方法#0，将调用点与SerializableConsumer接口绑定，返回一个SerializableConsumer类型的实例；
引导方法#0如下：
总结
- 要得到Lambda表达式中方法引用的方法名，目前已知的方式是通过SerializedLambda；
- SerializedLambda是对Lambda表达式进行描述的对象，在Lambda表达式可序列化的时候（函数式接口继承Serializable）才能得到；
- 函数式接口继承Serializable时，编译器在编译Lambda表达式时，生成了一个writeReplace方法，这个方法会返回SerializedLambda，可以反射调用这个方法；