装逼利器，看完这篇，让只懂反射的同学仰视你

Posted 2021-06-27 微笑很纯洁

大家好，我是指北君。

昨天我朋友小 B ，在公司写 if else 被鄙视了，咱今天就来学一个装 x 利器。

反射（Reflect）作为Java最重要的一种机制，相信大家一定都很熟悉了，今天指北君要介绍另一种和反射机制类似的方法调用机制——MethodHandle。

MethodHandle是Java7引入的一种机制，主要是为了JVM支持动态语言。

一个MethodHandle调用示例

首先，让指北君给大家演示一下最基本的MethodHandle使用。

第一步：创建查找对象：Lookup

  // 获取Look用于查找方法句柄
  MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();

第二步：创建方法类型：MethodType

构造方法的返回值类型，参数类型

  // 方法类型，描述返回值和参数，第一个参数为返回值类型，void则为void.class。第二个参数开始为被调用方法的参数类型
  MethodType mt = MethodType.methodType(boolean.class, String.class, int.class);

第三步：查找方法句柄

Lookup的findVirtual查找成员方法

  //查找方法句柄，参数1：调用类，参数2：方法名，参数3：方法类型
  MethodHandle handle = lookup.findVirtual(String.class, "startsWith", mt);

第四步：方法调用

通过MehodHandle的invoke方法执行，并返回结果

  //方法调用，参数1：实例，参数2..n：方法参数
  Boolean value = (Boolean)handle.invoke("the i am in the room", "the", 0);

以上就是一个简单的调用示例。

核心代码解读

上面我们展示了一个最进本MethodHandle方式的方法调用，下面我们将对其中用到的主要类进行介绍。这些主要的类包含MethodType，MethodHandle，MethodHandles及Lookup。

MethodType

首先，我们来看看Methodtype，MethodType是用来封装方法输入输出类型的，包含方法的返回和方法的参数。MethodType构造方法为私有，只能通过MethodType提供的静态工具方法来获取实例

    /**
     * Constructor that performs no copying or validation.
     * Should only be called from the factory method makeImpl
     */
    private MethodType(Class<?> rtype, Class<?>[] ptypes) {
        this.rtype = rtype;
        this.ptypes = ptypes;
    }

MethodType中常用的工具方法有：

• 大于一个参数

    public static MethodType methodType(Class<?> rtype, Class<?> ptype0, Class<?>... ptypes) {
        Class<?>[] ptypes1 = new Class<?>[1+ptypes.length];
        ptypes1[0] = ptype0;
        System.arraycopy(ptypes, 0, ptypes1, 1, ptypes.length);
        return makeImpl(rtype, ptypes1, true);
    }

• 无参数

    public static MethodType methodType(Class<?> rtype) {
        return makeImpl(rtype, NO_PTYPES, true);
    }

工具方法都通过makeImple方法来封装MethodType实例，指北君带领大家来看看makeImple中做了哪些事情：

1. 参数检查

• 返回值的类型不能为null，如果无返回使用void.class

• 参数类型不能为null，且不能为void.class

• 使用缓存表缓存MethodType实例，优化处理

• 如果非信任模式(trusted==false),则克隆参数数组

• 这里需要注意MethodType重写了hashCode方法，从逻辑看参数数组克隆不影响同类型的缓存机制。

  static
      MethodType makeImpl(Class<?> rtype, Class<?>[] ptypes, boolean trusted) {
          if (ptypes.length == 0) {
              ptypes = NO_PTYPES; trusted = true;
          }
          MethodType primordialMT = new MethodType(rtype, ptypes);
          MethodType mt = internTable.get(primordialMT);
          if (mt != null)
              return mt;
  
          // promote the object to the Real Thing, and reprobe
          MethodType.checkRtype(rtype);
          if (trusted) {
              MethodType.checkPtypes(ptypes);
              mt = primordialMT;
          } else {
              // Make defensive copy then validate
              ptypes = Arrays.copyOf(ptypes, ptypes.length);
              MethodType.checkPtypes(ptypes);
              mt = new MethodType(rtype, ptypes);
          }
          mt.form = MethodTypeForm.findForm(mt);
          return internTable.add(mt);
      }
  

  除了静态工具方法外，MethodType还有几个实例方法，主要为差异性较小的MethodType提供快速获取实例的方法。包含：

  • changeParameterType

  • insertParameterTypes

  • appendParameterTypes

  • dropParameterTypes

  MethodHandle

  MethodHandle为抽象类，但是里面提供了大量的原生方法，提供底层访问，也是方法调用的核心逻辑。这部分涉及MethodHandle的机制实现，对于使用功能来说指北君就不在此展开了。

      @HotSpotIntrinsicCandidate
      public final native @PolymorphicSignature Object invokeExact(Object... args) throws Throwable;
  
      @HotSpotIntrinsicCandidate
      public final native @PolymorphicSignature Object invoke(Object... args) throws Throwable;
  

  
  调用方法

  MethodHandles, Lookup

  MethodHandles不是MethodHandle的实现，他提供工具用于帮助获取MethodHandle，我们主要使用到lookup(),publicLookup()

  @CallerSensitive注解，可以使Reflection.getCallerClass()获取到调用lookup()方法的类

      @CallerSensitive
      @ForceInline // to ensure Reflection.getCallerClass optimization
      public static Lookup lookup() {
          return new Lookup(Reflection.getCallerClass());
      }
  

      public static Lookup publicLookup() {
          return Lookup.PUBLIC_LOOKUP;
      }
  

  Lookup构造方法主要传入两个参数：

  1. lookupClass搜寻的类,

  2. allowedModes:许可模式。

  最后，通过Lookup的findXXX获取到MethodHandle，详细说明见下表：

  
  查找方法

  小结

  关于MethodHandle的基本使用就基本讲完，这里指北君附上一张类图便大家理解：

  最后感谢各位小伙伴的点赞、收藏和评论，我们下期更精彩。