java JVM字节码表示法，注释语法。调用动态

Question

问题：第 14 行是什么意思？

使用javap -v -c反汇编如下代码：

 public class test {
     static int i = 2;
     public static void main(String[] args) {
         test x = new test();
         System.out.println("text + String: " + i);
     } 
 }

在主函数中我们得到以下内容：

14: invokedynamic #20,  0             // InvokeDynamic #0:makeConcatWithConstants:(I)Ljava/lang/String;
19: invokevirtual #24                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
...
BootstrapMethods:
  0: #38 REF_invokeStatic java/lang/invoke/StringConcatFactory.makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
    Method arguments:
      #44 text + String: \u0001

因此，例如，第 19 行表示从运行时常量池中的 #24 项调用虚拟函数。调用的方法是来自类java/io/PrintStream的println()，它的输入来自类Ljava/lang/String，它的返回值是Void。

至于第 14 行，#0 持有对 BootstrapMethod 的引用，并返回一个其类为 CallSite 的对象，对吗？ 然后：

1. #20 指向什么？
2. 评论#0:makeConcatWithConstants:(I)Ljava/lang/String;是什么意思？

另外，我在哪里可以找到有关 Javap 反汇编代码语法的更多信息？或者什么是正确的关键字？ Oracle 关于the JVM instruction set 的文档似乎没有清楚地描述评论的含义。

Answer 1

简短版本：Java 从 Java 9 开始使用 invokedynamic 连接字符串。

让我们稍微分解一下：

Invokedynamic 有两个步骤：

• 第一次调用指令时，会调用引导方法。当它返回时，调用站点将链接到引导方法的结果。
• 后续调用将直接调用目标MethodHandle。

CallSite 只是 MethodHandle 的持有者。根据所使用的CallSite 子类，该站点可能稍后会重新链接。

如果我们查看指令，我们会在末尾看到以下内容：

#0:makeConcatWithConstants:(I)Ljava/lang/String;

第一部分（#0）表示：引导方法#0。
第二部分是名称 - 传递给引导方法，可能会或可能不会在其中使用。
第三部分是生成的目标的方法类型。在我们的例子中：一个接受 int 并返回 java.lang.String 的方法。

如果我们现在看一下引导方法#0，我们会看到一个方法参考，这里是StringConcatFactory.makeConcatWithConstants(...)。 我们还看到还有一个额外的参数：字符串"text + String: \u0001"。

bootstrap 方法的工作现在是返回一个 MethodHandle（在 CallSite 内），在这种情况下，它执行此字符串连接。但是它如何进行字符串连接（StringBuilder、String.format、字节码旋转、链接 MethodHandles...）对于实际的类并不重要。它只想连接字符串。

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让我们尝试手动模拟这种行为。 bootstrap 方法毕竟是普通的 Java 方法：

public static void main(String[] args) throws Throwable {
    CallSite cs = StringConcatFactory.makeConcatWithConstants(MethodHandles.lookup(),
            "makeConcatWithConstants", MethodType.methodType(String.class, int.class),
            "text + String: \u0001");

    int x = 2;
    String result = (String) cs.dynamicInvoker().invokeExact(x);
    System.out.println(result);

    x = 3;
    result = (String) cs.dynamicInvoker().invokeExact(x);
    System.out.println(result);
}

（VM 做了更多的事情，比如它会记住结果并且不会再次调用 bootstrap 方法，但对于我们的小示例来说这已经足够了）。

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此时，我们可以深入了解引导方法的工作原理。
事实证明：您可以配置 VM 以使用不同的策略。
它使用它在 java.base 中的特权位置来访问 java.lang.String 的包私有构造函数，该构造函数不复制数组 - 如果之后不修改内容，这是安全的。

默认策略是 MethodHandle 链式。

好消息是：如果有人在某个时候编写了更好的策略，您的程序将从中受益 - 无需重新编译。

Answer 2

参考the JVM specification:

首先，无符号indexbyte1和indexbyte2用于构造一个索引到当前类的运行时常量池中（§2.6），...索引处的运行时常量池入口必须是符号引用到动态计算的调用站点（第 5.1 节）。

方便的是，javap 确实已经查找了常量池并解码了信息；结果就是在行中的指令后面像注释一样打印出来的内容

14: invokedynamic #20,  0             // InvokeDynamic #0:makeConcatWithConstants:(I)Ljava/lang/String;

数字#0 是您已经发布的BootstrapMethods 属性的索引。方法名称的含义取决于该引导方法。还有type descriptor(I)Ljava/lang/String;，所以这个特定的调用会消耗int并产生String。

运行时会发生什么取决于引用的引导方法。此调用引用了 static 方法 StringConcatFactory.makeConcatWithConstants(...)，其中一部分是使用 Java 9 编译字符串连接。

documentation of that method 告诉我们invokedynamic 指令中使用的方法名是无关紧要的，BootstrapMethod 属性的静态参数，即text + String: \u0001 决定了字符串格式。 \u0001 是“普通参数”的占位符，即 int 参数。