装逼利器，看完这篇，让只懂反射的同学仰视你
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：
- 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：
- lookupClass搜寻的类,
- 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。