动态语言就是类型检查发生在运行阶段而不是编译期。
1.jdk1.7与动态类型
jdk1.7新加入了java.lang.invoke包和invokedynamic指令,来支持动态确定目标方法。
1.1java.lang.invoke包
java.lang.invoke包的主要目的是在之前单纯依靠符号引用来确定调用的目标方法外,提供一种新的动态确定目标方法的机制,称为MethodHandle。
import java.lang.invoke.MethodHandle;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.MethodType;
/**
* Created by ASUS on 2021/5/15.
* MethodHandle的基本用途
* 无论是临时定义的ClassA还是System.out类,都可以正确的调用到pringln方法
*/
public class MethodHandleTest {
static class ClassA{
public void pintln(String s){
System.out.println(s);
}
}
/**
* 其实模拟了invokevirtual指令的执行过程,不过它的分派逻辑不是固化在Class文件的字节码上,
* 而是通过具体方法实现。
* @param receiver
* @return
* @throws Throwable
*/
private static MethodHandlegetPrintlnMH(Object receiver)throws Throwable{
/**
* MethodType:方法类型,包含了方法的返回值类型(methodType()函数的第一个参数)
* 和参数类型(methodType()函数的第二个及以后的参数)
*/
MethodType mt=MethodType.methodType(void.class,String.class);
/**
* lookup()方法的作用是,在指定类中查找符合方法名、方法类型、和调用权限的方法句柄
* 因为这里调用的是一个虚方法,按照java语言规则,方法的第一个参数是隐式的,代表方法的接收者,
* 也就是this指向的对象,这个参数以前是放在参数列表中进行传递的,而现在提供了bindTo()方法来
* 完成这件事。
*/
return MethodHandles.lookup().findVirtual(receiver.getClass(),"println",mt)
.bindTo(receiver);
}
public static void main(String[] args)throws Throwable {
Object obj=System.currentTimeMillis()%2==0?System.out:new ClassA();
getPrintlnMH(obj).invokeExact("icyfenix");
}
}
MethodHandle对象可以视为最终调用方法的一个“引用”。
Reflection也可以实现动态调用。区别是:
1).reflection和methodhandle机制都是在模拟方法调用,但是reflection是模拟java代码层次的方法调用,而methodhandle是模拟字节码层次的方法调用。如:lookup()的3个方法——findstatic、findvirtual、findSpecial()是为了对应于invokestatic、invokevirtual和invokeinterface、invokespecial这几条字节码指令的执行权限校验行为,而这些底层细节reflection不需要关心。
2).reflection中的java.lang.reflect.Method对象比MethodHandle机制中的java.lang.invoke.MethodHandle对象包含的信息多。前者包含方法在java一端的全面映像,后者仅包含与执行方法相关的信息。即,reflection是重量级的,而methodhandle是轻量级的。
3).methodhandle更加灵活。由于是对自己吗的方法调用指令进行的模拟,因此虚拟机上作出的优化在methodhandle上也应该可以按照思路支持,而反射则不行。
4)反射的设计目标只是为了java语言服务的,而methodhandle则设计成可服务于所有java虚拟机之上的语言。
2.invokedynamic指令
invokedynamic指令是从字节码上(methodhandle是通过java代码和Api来实现)解决原有的4条invoke*指令方法分派规则固化在虚拟机之中的问题,把如何查找目标方法的决定权从虚拟机转嫁到具体用户代码中。
每个含有invokedynamic指令的位置都称作“动态调用点”(Dynamic Call Site)。这条指令的第一个参数不再是CONSTANT_Mehtodref_info常量,而是jdk1.7中新加入的CONSTANT_InvokeDynamic_info常量,从该常量中可得到3向信息:引导方法(bootstrapmethod)、方法类型(Method Type)和名称。通过这些信息,可以实现对目标方法的调用。
ps.《深入理解java虚拟机第二版》p.268关于GrandFather例子的运行结果是:i am father,这是由于invokespecial只能调用其参数psecialCaller的最近父类。而Son的直接父类是Father。
可以通过普通的方法调用.
import java.lang.invoke.MethodHandle;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.MethodType;
/**
* Created by ASUS on 2021/5/15.
*/
public class MethodHandleTest2 {
class GrandFather{
void thinking(){
System.out.println("i am grandfather");
}
}
class Fatherextends GrandFather{
@Override
void thinking() {
System.out.println("i am father");
}
}
class Sonextends Father{
@Override
void thinking() {
//实现调用祖父类的thinking方法(不可修改其他地方的代码)
try{
MethodType mt=MethodType.methodType(void.class);
MethodHandle mh= MethodHandles.lookup().findVirtual(GrandFather.class,"thinking",mt).bindTo(new GrandFather());
mh.invokeExact();
}catch (Throwable e){
}
}
}
public static void main(String[] args) {
(new MethodHandleTest2().new Son()).thinking();
}
}
import java.lang.invoke.MethodHandle;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.MethodType;
/**
* Created by ASUS on 2021/5/15.
*/
public class MethodHandleTest2 {
class GrandFather{
void thinking(){
System.out.println("i am grandfather");
}
}
class Fatherextends GrandFather{
@Override
void thinking() {
System.out.println("i am father");
}
}
class Sonextends Father{
@Override
void thinking() {
//实现调用祖父类的thinking方法(不可修改其他地方的代码)
try{
MethodType mt=MethodType.methodType(void.class);
MethodHandle mh= MethodHandles.lookup().findVirtual(GrandFather.class,"thinking",mt).bindTo(new GrandFather());
mh.invokeExact();
}catch (Throwable e){
}
}
}
public static void main(String[] args) {
(new MethodHandleTest2().new Son()).thinking();
}
}