Java各个方法调用浅析

JVM方法调用的指令有以下五种：

invokestatic 调用类方法（静态绑定，速度快）

invokevirtual 调用实例方法（动态绑定）

invokespecial 调用构造方法，私有方法及super关键字方法（静态绑定，速度快）

invokeinterface 调用接口方法（动态绑定）

invokedynamic JDK7引入的支持动态语言的方法调用

让我们通过字节码实例来分析一下（例子是使用Java8编译的）

package com.zou.basic.class1;

import java.util.Arrays;

public class A implements IA {

    public A() {

    }

    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public int minus(int a, int b) {
        return a - b;
    }

    public int plus(int a, int b) {
        return a * b;
    }

    private int power(int a) {
        int hash = super.hashCode();
        return a * a;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // invokestatic
        A.add(10, 20);

        // invokespecial
        A a = new A();
        a.power(10);
        // invokevirtual
        a.minus(20, 10);
        // invokeinterface
        IA a1 = (IA) a;
        a1.plus(10, 20);
        // invokedynamic
        Arrays.asList(1, 2, 3, 4).stream().forEach(n -> {
            System.out.println(n);
        });
    }

}

interface IA {

    int plus(int a, int b);

}

相应的main方法的字节码如下

// class version 52.0 (52)
// access flags 0x21
public class com/zou/basic/class1/A implements com/zou/basic/class1/IA  {

  // compiled from: A.java
  // access flags 0x19
  public final static INNERCLASS java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup java/lang/invoke/MethodHandles Lookup

  // access flags 0x1
  public <init>()V
   L0
    LINENUMBER 9 L0
    ALOAD 0
    INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
   L1
    LINENUMBER 11 L1
    RETURN
   L2
    LOCALVARIABLE this Lcom/zou/basic/class1/A; L0 L2 0
    MAXSTACK = 1
    MAXLOCALS = 1

  // access flags 0x9
  public static add(II)I
   L0
    LINENUMBER 14 L0
    ILOAD 0
    ILOAD 1
    IADD
    IRETURN
   L1
    LOCALVARIABLE a I L0 L1 0
    LOCALVARIABLE b I L0 L1 1
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 2

  // access flags 0x1
  public minus(II)I
   L0
    LINENUMBER 18 L0
    ILOAD 1
    ILOAD 2
    ISUB
    IRETURN
   L1
    LOCALVARIABLE this Lcom/zou/basic/class1/A; L0 L1 0
    LOCALVARIABLE a I L0 L1 1
    LOCALVARIABLE b I L0 L1 2
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 3

  // access flags 0x1
  public plus(II)I
   L0
    LINENUMBER 22 L0
    ILOAD 1
    ILOAD 2
    IMUL
    IRETURN
   L1
    LOCALVARIABLE this Lcom/zou/basic/class1/A; L0 L1 0
    LOCALVARIABLE a I L0 L1 1
    LOCALVARIABLE b I L0 L1 2
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 3

  // access flags 0x2
  private power(I)I
   L0
    LINENUMBER 26 L0
    ALOAD 0
    INVOKESPECIAL java/lang/Object.hashCode ()I
    ISTORE 2
   L1
    LINENUMBER 27 L1
    ILOAD 1
    ILOAD 1
    IMUL
    IRETURN
   L2
    LOCALVARIABLE this Lcom/zou/basic/class1/A; L0 L2 0
    LOCALVARIABLE a I L0 L2 1
    LOCALVARIABLE hash I L1 L2 2
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 3

  // access flags 0x9
  public static main([Ljava/lang/String;)V
   L0
    LINENUMBER 32 L0
    BIPUSH 10
    BIPUSH 20
    INVOKESTATIC com/zou/basic/class1/A.add (II)I
    POP
   L1
    LINENUMBER 35 L1
    NEW com/zou/basic/class1/A
    DUP
    INVOKESPECIAL com/zou/basic/class1/A.<init> ()V
    ASTORE 1
   L2
    LINENUMBER 36 L2
    ALOAD 1
    BIPUSH 10
    INVOKESPECIAL com/zou/basic/class1/A.power (I)I
    POP
   L3
    LINENUMBER 38 L3
    ALOAD 1
    BIPUSH 20
    BIPUSH 10
    INVOKEVIRTUAL com/zou/basic/class1/A.minus (II)I
    POP
   L4
    LINENUMBER 40 L4
    ALOAD 1
    ASTORE 2
   L5
    LINENUMBER 41 L5
    ALOAD 2
    BIPUSH 10
    BIPUSH 20
    INVOKEINTERFACE com/zou/basic/class1/IA.plus (II)I
    POP
   L6
    LINENUMBER 43 L6
    ICONST_4
    ANEWARRAY java/lang/Integer
    DUP
    ICONST_0
    ICONST_1
    INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;
    AASTORE
    DUP
    ICONST_1
    ICONST_2
    INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;
    AASTORE
    DUP
    ICONST_2
    ICONST_3
    INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;
    AASTORE
    DUP
    ICONST_3
    ICONST_4
    INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;
    AASTORE
    INVOKESTATIC java/util/Arrays.asList ([Ljava/lang/Object;)Ljava/util/List;
    INVOKEINTERFACE java/util/List.stream ()Ljava/util/stream/Stream;
    INVOKEDYNAMIC accept()Ljava/util/function/Consumer; [
      // handle kind 0x6 : INVOKESTATIC
      java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
      // arguments:
      (Ljava/lang/Object;)V, 
      // handle kind 0x6 : INVOKESTATIC
      com/zou/basic/class1/A.lambda$main$0(Ljava/lang/Integer;)V, 
      (Ljava/lang/Integer;)V
    ]
    INVOKEINTERFACE java/util/stream/Stream.forEach (Ljava/util/function/Consumer;)V
   L7
    LINENUMBER 46 L7
    RETURN
   L8
    LOCALVARIABLE args [Ljava/lang/String; L0 L8 0
    LOCALVARIABLE a Lcom/zou/basic/class1/A; L2 L8 1
    LOCALVARIABLE a1 Lcom/zou/basic/class1/IA; L5 L8 2
    MAXSTACK = 4
    MAXLOCALS = 3

  // access flags 0x100A
  private static synthetic lambda$main$0(Ljava/lang/Integer;)V
   L0
    LINENUMBER 44 L0
    GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
    ALOAD 0
    INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V
   L1
    LINENUMBER 45 L1
    RETURN
   L2
    LOCALVARIABLE n Ljava/lang/Integer; L0 L2 0
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 1
}

简书暂时不支持行号，所以相应的字节码在那个位置请各位看官自行查找。

invokestatic 调用静态方法add的时候是字节码中是

L2
    LINENUMBER 36 L2
    ALOAD 1
    BIPUSH 10
    INVOKESPECIAL com/zou/basic/class1/A.power (I)I
    POP

invokevirtual 调用实例方法minus的时候的字节码：

L3
    LINENUMBER 38 L3
    ALOAD 1
    BIPUSH 20
    BIPUSH 10
    INVOKEVIRTUAL com/zou/basic/class1/A.minus (II)I
    POP

invokespecial 调用minus的时候字节码：

L2
    LINENUMBER 26 L2
    NEW com/zou/basic/class1/A
    DUP
    INVOKESPECIAL com/zou/basic/class1/A.<init> ()V
    ASTORE 2

调用power方法的时候的字节码

L2
    LINENUMBER 36 L2
    ALOAD 1
    BIPUSH 10
    INVOKESPECIAL com/zou/basic/class1/A.power (I)I
    POP

power方法中调用Object.hashCode方法的字节码INVOKESPECIAL java/lang/Object.hashCode ()I
从以上三个调用可以看出来调用构造方法、调用private方法及super调用的时候都是使用invokespecial指令

invokeinterface 调用接口方法plus的时候的字节码：INVOKEINTERFACE com/zou/basic/class1/IA.plus (II)I，注意如果不强转成接口IA去调用plus方法，那么其实使用的还是invokevirtual
invokedynamic Java7引入的字节码指令，是为JVM上的动态语言如Groovy，Scala, JRuby等，同时也是java8 lamda表达式的基础，有了这个指令，JVM才能更高效的产生动态的类，可以看到例子中lamda表达式其实是通过invokedynamic指令由LambdaMetafactory.metafactory动态生成了一个java.util.function.Consumer的类，invokedynamic并不是用来调用方法的，他是用来动态生成动态类的，不如lamda表达式背后其实就是一个类。

 INVOKEDYNAMIC accept()Ljava/util/function/Consumer; [
      // handle kind 0x6 : INVOKESTATIC
      java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
      // arguments:
      (Ljava/lang/Object;)V, 
      // handle kind 0x6 : INVOKESTATIC
      com/zou/basic/class1/A.lambda$main$0(Ljava/lang/Integer;)V, 
      (Ljava/lang/Integer;)V
    ]

参考文献：
http://stackoverflow.com/questions/30002380/why-are-java-8-lambdas-invoked-using-invokedynamic

最后编辑于：2017.12.07 02:03:15

人面猴
序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
沈念sama阅读 158,847评论 4赞 362
死咒
序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
沈念sama阅读 67,208评论 1赞 292
救了他两次的神仙让他今天三更去死
文/潘晓璐我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
开封第一讲书人阅读 108,587评论 0赞 243
道士缉凶录：失踪的卖姜人
文/不坏的土叔我叫张陵，是天一观的道长。经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？我笑而不...
开封第一讲书人阅读 43,942评论 0赞 205
港岛之恋（遗憾婚礼）
正文为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
茶点故事阅读 52,332评论 3赞 287
恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
文/花漫我一把揭开白布。她就那样静静地躺着，像睡着了一般。火红的嫁衣衬着肌肤如雪。梳的纹丝不乱的头发上，一...
开封第一讲书人阅读 40,587评论 1赞 218
城市分裂传说
那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。我是一名探鬼主播，决...
沈念sama阅读 31,853评论 2赞 312
双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
文/苍兰香墨我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
开封第一讲书人阅读 30,568评论 0赞 198
万荣杀人案实录
序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
沈念sama阅读 34,273评论 1赞 242
护林员之死
正文独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋以下内容为张勋视角年9月15日...
茶点故事阅读 30,542评论 2赞 246
白月光启示录
正文我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
茶点故事阅读 32,033评论 1赞 260
活死人
序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
沈念sama阅读 28,373评论 2赞 253
日本核电站爆炸内幕
正文年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
茶点故事阅读 33,031评论 3赞 236
男人毒药：我在死后第九天来索命
文/蒙蒙一、第九天我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
开封第一讲书人阅读 26,073评论 0赞 8
一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
文/苍兰香墨我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。一阵脚步声响...
开封第一讲书人阅读 26,830评论 0赞 195
情欲美人皮
我被黑心中介骗来泰国打工，没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。一个月前我还...
沈念sama阅读 35,628评论 2赞 274
代替公主和亲
正文我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
茶点故事阅读 35,537评论 2赞 269

Java各个方法调用浅析

推荐阅读更多精彩内容