JVM-方法调用

内存角度

方法的执行原理：每一次方法调用都会生成一个栈帧并压入栈中，方法链的执行就是一个个栈帧弹出栈的过程。

方法调用指令

JVM方法调用原理

Java中有非虚方法和虚方法，前者是指在解析阶段可以确定的唯一的调用版本，如静态方法、构造器方法、父类方法（特指在子类中使用super调用，而不是在客户端使用对象引用调用）、私有方法（上述几种方法是使用invokestatic和invokespecial指令调用的）以及被final修饰的方法（使用invokevirtual调用），这些方法在类加载阶段就会把方法的符号引用解析为直接引用；除此之外的都是虚方法，虚方法则只能在运行期进行分派调用。

Java中方法的调用对应字节码有5条指令：

• **解析**调用：在编译期就可知的，有一个确定的版本且运行期不可变
  • invokestatic：用于调用**静态**方法。
  • invokespecial：用于调用实例**构造器方法、私有方法和父类方法（super**调用）。
• **分派**调用
  • invokevirtual：用于调用所有的**虚方法**。
  • invokeinterface：用于调用**接口方法**，会在运行时再确定一个实现该接口的对象。
  • invokedynamic：先在运行时动态解析出调用点限定符所引用的方法，然后再执行该方法。

invokedynamic与前4条指令不同的是，该指令分派的逻辑是由用户指定，用于支持动态类型语言特性。

分派调用的实现

• 方法表：虚拟机在方法区会为**每个类型建立一个虚方法表**（支持invokevirtual 指令）以及接口方法表（支持invokeinterface指令），方法表中存的是各个方法的实际入口地址，如果子类没有重写父类中的方法，那么父子类指向同一个地址，否则，子类就会指向自己重写后的方法入口地址
• 实现过程：访问栈上的调用者，读取调用者的动态类型，读取该类型的方法表，读取方法表中某个索引值所对应的目标方法。
• 在方法表的基础上，动态绑定的优化技术有**内联缓存、方法内联**

分派调用总结

分派又分为静态分派、动态分派：

• **重载属于静态分派，在编译期间能根据参数的静态类型**决定使用哪一版本的方法，编译期间调用的对象是可以确定的

• **重写属于动态分派，在运行期间进行符号引用解析，根据接收者**的实际类型决定调用方法的版本。

• 解析和分派时多态的一个实现，这种多态是方法的多态。但是字段不支持多态，父类字段名和子类字段名相同时，子类对象会存在两个字段，但是他们会被分开在所属类的空间中，父类方法访问的时父类的字段，子类方法访问的是子类的字段。

• 静态分派、动态分派是JVM的方法调用的两个步骤：

  • 概念：JVM识别方法的关键在于**类名、方法名以及方法描述符**，方法描述符是由方法的参数类型以及返回类型所构成
  • （类名）先确定调用者是谁，获取到调用者的**实际类型，然后找到调用者实际类型的方法表，这是动态分派**（方法重写）的过程
  • （方法名、方法描述符）根据方法名以及方法描述符，在方法表中查找方法引用，这是**静态分派**（方法重载）的过程