MethodHandle調(diào)用示例

反射（Reflect）作為Java最重要的一種機制，相信大家一定都很熟悉了，今天要介紹另一種和反射機制類似的方法調(diào)用機制——MethodHandle。

MethodHandle是Java7引入的一種機制，主要是為了JVM支持動態(tài)語言。

一個MethodHandle調(diào)用示例

首先，讓指北君給大家演示一下最基本的MethodHandle使用。

第一步：創(chuàng)建查找對象：Lookup

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

第二步：創(chuàng)建方法類型：MethodType

構(gòu)造方法的返回值類型，參數(shù)類型

// 方法類型，描述返回值和參數(shù)，第一個參數(shù)為返回值類型，void則為void.class。第二個參數(shù)開始為被調(diào)用方法的參數(shù)類型
  MethodType mt = MethodType.methodType(boolean.class, String.class, int.class);

第三步：查找方法句柄

Lookup的findVirtual查找成員方法

//查找方法句柄，參數(shù)1：調(diào)用類，參數(shù)2：方法名，參數(shù)3：方法類型
  MethodHandle handle = lookup.findVirtual(String.class, "startsWith", mt);

第四步：方法調(diào)用

通過MehodHandle的invoke方法執(zhí)行，并返回結(jié)果

//方法調(diào)用，參數(shù)1：實例，參數(shù)2..n：方法參數(shù)
  Boolean value = (Boolean)handle.invoke("the i am in the room", "the", 0);

以上就是一個簡單的調(diào)用示例。

核心代碼解讀

上面我們展示了一個最進本MethodHandle方式的方法調(diào)用，下面我們將對其中用到的主要類進行介紹。這些主要的類包含MethodType，MethodHandle，MethodHandles及Lookup。

MethodType

首先，我們來看看Methodtype，MethodType是用來封裝方法輸入輸出類型的，包含方法的返回和方法的參數(shù)。MethodType構(gòu)造方法為私有，只能通過MethodType提供的靜態(tài)工具方法來獲取實例

/**
     * 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：

• 大于一個參數(shù)

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);
    }

• 無參數(shù)

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

工具方法都通過makeImple方法來封裝MethodType實例，指北君帶領(lǐng)大家來看看makeImple中做了哪些事情：

1. 參數(shù)檢查
   • 返回值的類型不能為null，如果無返回使用void.class
   • 參數(shù)類型不能為null，且不能為void.class
2. 使用緩存表緩存MethodType實例，優(yōu)化處理
3. 如果非信任模式(trusted==false),則克隆參數(shù)數(shù)組

這里需要注意MethodType重寫了hashCode方法，從邏輯看參數(shù)數(shù)組克隆不影響同類型的緩存機制。

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);
    }

除了靜態(tài)工具方法外，MethodType還有幾個實例方法，主要為差異性較小的MethodType提供快速獲取實例的方法。包含：

• changeParameterType
• insertParameterTypes
• appendParameterTypes
• dropParameterTypes

MethodHandle

MethodHandle為抽象類，但是里面提供了大量的原生方法，提供底層訪問，也是方法調(diào)用的核心邏輯。這部分涉及MethodHandle的機制實現(xiàn)，對于使用功能來說指北君就不在此展開了。

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

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

調(diào)用方法

MethodHandles, Lookup

MethodHandles不是MethodHandle的實現(xiàn)，他提供工具用于幫助獲取MethodHandle，我們主要使用到lookup(),publicLookup()

@CallerSensitive注解，可以使Reflection.getCallerClass()獲取到調(diào)用lookup()方法的類

@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構(gòu)造方法主要傳入兩個參數(shù)：

1. lookupClass搜尋的類,
2. allowedModes:許可模式。

最后，通過Lookup的findXXX獲取到MethodHandle，詳細說明見下表：

查找方法

小結(jié)

關(guān)于MethodHandle的基本使用就基本講完，這里附上一張類圖便大家理解：