动态方法调用

java7增加了一个invokedynamic的指令，这个命令是为了更好地支持JVM平台上的动态语言和lambda表达式。在给出一个使用示例时，我们先看四个概念

• 方法句柄(MethodHandle)：这个很像一个方法的代理，通过它就可以调用一个方法。（class文件常量池中的CONSTANT_MethodHandle就是方法句柄）
• 调用点(CallSite)：这个是对方法句柄的一个封装，通过在变调用点上设置不同的方法句柄就可以调用不同的方法
• 启动方法(BootstrapMethods)：通过启动方法可以获得调用点
• 方法类型(MethodType)：主要用于设置方法的参数和返回值

下面我们看一下方法句柄的使用

import java.lang.invoke.MethodHandle;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.MethodType;
import java.time.LocalDateTime;

public class TestMethodHandler {

    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        // specify method's parameter and return types
        MethodType methodType = MethodType.methodType(void.class);

        // invoke static method
        MethodHandle printHelloWorld = MethodHandles.lookup().findStatic(TestMethodHandler.class, "printHelloWorld", methodType);
        printHelloWorld.invoke();

        // invoke instance method
        TestMethodHandler testMethodHandler = new TestMethodHandler();
        MethodHandle printTime = MethodHandles.lookup().findVirtual(TestMethodHandler.class, "printTime", methodType).bindTo(testMethodHandler);
        printTime.invoke();

    }

    public static void printHelloWorld() {
        System.out.println("Hello World!");
    }

    public void printTime() {
        System.out.println(LocalDateTime.now().toString());
    }
}

结果为

Hello World!
2016-07-24T01:05:31.010

下面我们依次看一下上面的例子中使用的方法

• findStatic(): 查找一个static方法，然后使用invokestatic进行函数调用
• findVirtual(): 查找一个虚方法，使用invokevirtual指令进行函数调用
• findSpecial(): 查找私有方法或者父类的方法，使用invokespecial指令进行调用
• findConstructor():查找构造器方法

下面我们接着看一下调用点，调用点一共分为3种

• 常量调用点
• 可变调用点
• 易变调用点

我们接着看一下常量调用点的示例

import java.lang.invoke.*;
import java.time.LocalDateTime;

public class TestCallSite {

    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        // specify method's parameter and return types
        MethodType methodType = MethodType.methodType(void.class);

        // invoke static method
        MethodHandle printHelloWorld = MethodHandles.lookup().findStatic(TestCallSite.class, "printHelloWorld", methodType);

        CallSite callSite = new ConstantCallSite(printHelloWorld);
        MethodHandle invoker = callSite.dynamicInvoker();
        invoker.invoke();

        MethodHandle printTime = MethodHandles.lookup().findStatic(TestCallSite.class, "printTime", methodType);
        callSite.setTarget(printTime);
        invoker.invoke();
    }

    public static void printHelloWorld() {
        System.out.println("Hello World!");
    }

    public static void printTime() {
        System.out.println(LocalDateTime.now().toString());
    }
}

结果为

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.lang.invoke.ConstantCallSite.setTarget(ConstantCallSite.java:106)
    at TestCallSite.main(TestCallSite.java:18)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
    at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:147)
Hello World!

首先我们发现，当再一个常量调用点上进行重置target的时候，产生了一个异常，那么我们使用可变调用点试试呢？

import java.lang.invoke.*;
import java.time.LocalDateTime;

public class TestCallSite {

    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        // specify method's parameter and return types
        MethodType methodType = MethodType.methodType(void.class);

        // invoke static method
        MethodHandle printHelloWorld = MethodHandles.lookup().findStatic(TestCallSite.class, "printHelloWorld", methodType);

        CallSite callSite = new MutableCallSite(printHelloWorld);
        MethodHandle invoker = callSite.dynamicInvoker();
        invoker.invoke();

        MethodHandle printTime = MethodHandles.lookup().findStatic(TestCallSite.class, "printTime", methodType);
        callSite.setTarget(printTime);
        invoker.invoke();
    }

    public static void printHelloWorld() {
        System.out.println("Hello World!");
    }

    public static void printTime() {
        System.out.println(LocalDateTime.now().toString());
    }
}

结果为

Hello World!
2016-07-24T01:18:02.905