动态链接(Dynamic Linking)

utopia

发布于 2023-03-21 10:43:16

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发布于 2023-03-21 10:43:16

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动态链接（或指向运行时常量池的方法引用）

每一个栈帧内部都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用
包含这个引用的目的就是为了支持当前方法的代码能够实现动态链接（Dynamic Linking），比如：invokedynamic指令
在Java源文件被编译到字节码文件中时，所有的变量和方法引用都作为符号引用（Symbolic Reference）保存在class文件的常量池里
比如：描述一个方法调用了另外的其他方法时，就是通过常量池中指向方法的符号引用来表示的，那么动态链接的作用就是为了将这些符号引用转换为调用方法的直接引用

在Java源文件被编译到字节码文件中时，所有的变量和方法引用都作为符号引用（Symbolic Reference）保存在class文件的常量池里

public class DynamicLinkingTest {
    int num = 10;
    public void methodA(){
        System.out.println("methodA()....");
    }
    public void methodB(){
        System.out.println("methodB()....");
        methodA();
        num++;
    }
}

在字节码指令中，methodB( ) 方法中通过 invokevirtual #7 指令调用了方法 A
那么 #7 是什么呢？

public void methodB();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=3, locals=1, args_size=1
         0: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         3: ldc           #6                  // String methodB()....
         5: invokevirtual #5                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
         8: aload_0
         9: invokevirtual #7                  // Method methodA:()V
        12: aload_0
        13: dup
        14: getfield      #2                  // Field num:I
        17: iconst_1
        18: iadd
        19: putfield      #2                  // Field num:I
        22: return
      LineNumberTable:
        line 12: 0
        line 13: 8
        line 14: 12
        line 15: 22
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0      23     0  this   Lcn/sxt/java1/DynamicLinkingTest;

往上面翻，找到常量池(Constant pool) 的定义：#7 = Methodref #8.#31
- 先找 #8 ：
  - #8 = Class #32 ：去找 #32
  - #32 = Utf8 cn/sxt/java1/DynamicLinkingTest
  - 结论：通过 #8 我们找到了 DynamicLinkingTest 这个类
- 再来找 #31：
  - #31 = NameAndType #19:#13 ：去找 #19 和 #13
  - #19 = Utf8 methodA ：方法名为 methodA
  - #13 = Utf8 ()V ：方法没有形参，返回值为 void
结论：通过 #7 我们就能找到需要调用的 methodA( ) 方法，并进行调用

Constant pool:
   #1 = Methodref          #9.#23         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #8.#24         // cn/sxt/java1/DynamicLinkingTest.num:I
   #3 = Fieldref           #25.#26        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   #4 = String             #27            // methodA()....
   #5 = Methodref          #28.#29        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   #6 = String             #30            // methodB()....
   #7 = Methodref          #8.#31         // cn/sxt/java1/DynamicLinkingTest.methodA:()V
   #8 = Class              #32            // cn/sxt/java1/DynamicLinkingTest
   #9 = Class              #33            // java/lang/Object
  #10 = Utf8               num
  #11 = Utf8               I
  #12 = Utf8               <init>
  #13 = Utf8               ()V
  #14 = Utf8               Code
  #15 = Utf8               LineNumberTable
  #16 = Utf8               LocalVariableTable
  #17 = Utf8               this
  #18 = Utf8               Lcn/sxt/java1/DynamicLinkingTest;
  #19 = Utf8               methodA
  #20 = Utf8               methodB
  #21 = Utf8               SourceFile
  #22 = Utf8               DynamicLinkingTest.java
  #23 = NameAndType        #12:#13        // "<init>":()V
  #24 = NameAndType        #10:#11        // num:I
  #25 = Class              #34            // java/lang/System
  #26 = NameAndType        #35:#36        // out:Ljava/io/PrintStream;
  #27 = Utf8               methodA()....
  #28 = Class              #37            // java/io/PrintStream
  #29 = NameAndType        #38:#39        // println:(Ljava/lang/String;)V
  #30 = Utf8               methodB()....
  #31 = NameAndType        #19:#13        // methodA:()V
  #32 = Utf8               cn/sxt/java1/DynamicLinkingTest
  #33 = Utf8               java/lang/Object
  #34 = Utf8               java/lang/System
  #35 = Utf8               out
  #36 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
  #37 = Utf8               java/io/PrintStream
  #38 = Utf8               println
  #39 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V