JVM07_栈帧之动态链接,方法的调用、动态语言类型和静态语言

2024-04-09 12:38

本文主要是介绍JVM07_栈帧之动态链接,方法的调用、动态语言类型和静态语言,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

对于帧帧中的其他三部分:方法返回地址、动态链接和一些附加信息,可以统称为帧数据区

动态链接

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java源文件被编译成class字节码文件的时候,会把所有变量和方法的引用作为符号引用保存到class文件的常量池中
如下图Constant pool, # 加数字就是符号引用。
也就是把当前class文件需要的资源都做了符号引用。使用时就使用符号引用。
每一个栈帧中都存在一个动态链接,存的就是指向常量池的引用
所以动态链接也叫:指向运行时常量池的方法引用
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class文件中的常量池,在class运行起来后就放到 了JVM运行时数据区的方法区。

整体结构

一个线程中的运行时数据区,
包含PC寄存器、本地方法栈、虚拟机栈等,在虚拟机栈中,每个方法对应一个栈帧,
在栈帧的结构中,包含返回值、局部变量表、操作数栈、动态链接。
当程序运行起来时,class文件中的运行时常量池就放到了方法区中,那么每个栈帧中就通过动态链接来引用常量池中的内容
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常量池的作用
就是为了提供符号和常量,便于指令识别
如果没有常量池中提供的符号引用其实也可以,那样的话就需要在每一个class文件都放一份所需要的变量和方法等,这样class文件会变得很冗余,所以就出现了常量池,来减少内存消耗

方法的调用

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编译期可以确定的方法符号引用转直接引用的过程是静态链接,只能在运行期间确定的叫动态链接
class文件中,一个方法中要调用其他变量和方法,使用的是符号引用,
当程序运行时,就要通过这个符号引用,找到相应的变量或方法
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早期绑定和晚期绑定分别对应静态链接和动态链接

通过查看反编译的字节码文件,可以看到,构造器和方法都被放在了Methods下,所以说构造器和方法其实是同一个结构
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所以在一个类中至少存在一个Methods,即默认的类的构造器

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super(); 和 this(); 都属于早期绑定,在编译器就可以确定,并且运行时不会发生变化

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而上边这种,在方法参数中是一个父类或者接口的引用,这在编译期是不能确定直接引用的,是动态链接,晚期绑定
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多态就是来自于这种早期绑定和晚期绑定
java中的方法自动就有早期绑定和晚期绑定,如果不希望一个方法具有这种虚函数的性质,
那么就可以使用final关键字,使得方法不能被重写,在编译期就已经确定了
C++中的虚函数对应java的晚期绑定,用来实现多态

非虚方法

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静态方法、私有方法、final方法,实例构造器、父类构造器都是非虚方法
子类对象的多态性使用前提:1、类的继承或接口实现 2、方法的重写

平时使用的第三方jar包,就是jar包中的类继承了接口,然后进行具体的方法重写,我们使用的就是第三方重写的方法

方法调用指令

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对于父类中的final修饰的方法,在子类中调用如果没加super,字节码指令是invokevirtual,
加了super,指令是nivokespecial。
虽然指令是invokevirtual,但是因为是final修饰,所以子类不能重写,也就是编译期确定,就是非虚方法
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showCommon()方法,子类中没有重写,那么就是调用的父类的方法,但是这不保证子类不会重写方法,所以编译期确定不了
所以是虚方法
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invokedynamic

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lambda表达式中就使用了invokedynamic指令,使得java语言具备了动态语言的特性
通过lambda表达式创建的对象,只有最后经过方法重写返回结果,在运行时才能确定类型。
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动态语言类型和静态语言

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java属于静态语言,js、python属于动态语言

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