为什么'T.super.toString()'和'super :: toString'使用合成访问器方法?

时间:2016-01-08 10:41:22

标签: java java-8 super method-reference synthetic

考虑以下一组表达式:

class T {{
/*1*/   super.toString();      // direct
/*2*/   T.super.toString();    // synthetic
        Supplier<?> s;
/*3*/   s = super::toString;   // synthetic
/*4*/   s = T.super::toString; // synthetic
}}

这给出了以下结果:

class T {
    T();
     0  aload_0 [this]
     1  invokespecial java.lang.Object() [8]
     4  aload_0 [this]
     5  invokespecial java.lang.Object.toString() : java.lang.String [10]
     8  pop           // ^-- direct
     9  aload_0 [this]
    10  invokestatic T.access$0(T) : java.lang.String [14]
    13  pop           // ^-- synthetic
    14  aload_0 [this]
    15  invokedynamic 0 get(T) : java.util.function.Supplier [21]
    20  astore_1 [s]  // ^-- methodref to synthetic
    21  aload_0 [this]
    22  invokedynamic 1 get(T) : java.util.function.Supplier [22]
    27  astore_1      // ^-- methodref to synthetic
    28  return

    static synthetic java.lang.String access$0(T arg0);
    0  aload_0 [arg0]
    1  invokespecial java.lang.Object.toString() : java.lang.String [10]
    4  areturn

    Bootstrap methods:
    0 : # 40 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:...
        #43 invokestatic T.access$0:(LT;)Ljava/lang/String;
    1 : # 40 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:...
        #46 invokestatic T.access$0:(LT;)Ljava/lang/String;
}

为什么 java代码行/*2*//*3*//*4*/ 生成并使用合成访问器方法 access$0 ?我希望行/*2*//*3*/的行/*4*/和引导方法也使用invokespecial/*1*/

特别是当方法Object::toString可直接从相关范围访问时,例如以下方法引用不会包含对合成访问器方法的调用:

class F {{
    Function<Object, ?> f = Object::toString; // direct
}}

然而,的区别:

class O {{
        super.toString();      // invokespecial -> "className@hashCode"
        O.super.toString();    // invokespecial -> "className@hashCode"
        Supplier<?> s;
        s = super::toString;   // invokespecial -> "className@hashCode"
        s = O.super::toString; // invokespecial -> "className@hashCode"
        Function<Object, ?> f = Object::toString;
        f.apply(O.super); // invokeinterface -> "override"
    }
    public String toString() {return "override";}
}

这带来了另一个问题:是否有办法绕过((Function<Object, ?> Object::toString)::apply中的覆盖?

2 个答案:

答案 0 :(得分:5)

调用super.method()形式允许绕过同一类中的重写method(),调用超类层次结构中最具体的method()。因为,在字节代码级别上,只有声明类本身可以忽略它自己的重写方法(以及子类的潜在重写方法),如果这种调用应该由不同的执行(但在概念上有权),将生成一个合成的访问器方法。 )class,就像它的一个内部类一样,使用Outer.super.method(...)形式,或者为方法引用生成的合成类。

请注意,即使一个类没有覆盖被调用的方法并且它似乎没有区别,也必须以这种方式编译调用,因为在运行时可能有子类覆盖该方法然后,它会产生影响

有趣的是,当T.super.method()实际上不是外部类而是包含该语句的类时,使用T时会发生同样的事情。在这种情况下,辅助方法并不是必需的,但似乎编译器统一实现了identifier.super.method(...)形式的所有调用。

作为旁注,Oracle的JRE能够在为lambda表达式/方法引用生成类时绕过这个字节代码限制,因此,super::methodName类的方法引用不需要访问器方法,如下所示:

import java.lang.invoke.*;
import java.util.function.Supplier;

public class LambdaSuper {
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        MethodHandles.Lookup l=MethodHandles.lookup();
        MethodType mt=MethodType.methodType(String.class);
        MethodHandle target=l.findSpecial(Object.class, "toString", mt, LambdaSuper.class);
        Supplier<String> s=(Supplier)LambdaMetafactory.metafactory(l, "get",
            MethodType.methodType(Supplier.class, LambdaSuper.class),
            mt.generic(), target, mt).getTarget().invokeExact(new LambdaSuper());
        System.out.println(s.get());
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "overridden method";
    }
}

生成的Supplier将返回类似LambdaSuper@6b884d57的内容,表明它调用了重写的Object.toString()方法,而不是重写LambdaSuper.toString()。似乎编译器供应商对于JRE功能的期望是谨慎的,不幸的是,这部分似乎有点不明确。

但是,对于真正的内部类场景,他们必需的。

答案 1 :(得分:0)

Holger已经解释为什么它正在发生 - super引用仅限于直接子类。这里只是一个更详细的版本,真正发生在那里:

调用封闭类型的超类'方法

class T {
    class U {
        class V {{
/*2*/       T.super.toString();
        }}
    }
}

它生成一系列合成访问器方法:

class T {
    static synthetic String access$0(T t) { // executing accessor
        return t.super.toString(); // only for the refered outer class
    }
    class U { // new U(T.this)
        static synthetic T access$0(U u) { // relaying accessor
            return T.this; // for every intermediate outer class
        }
        class V {{ // new V(U.this)
            T.access$0(U.access$0(U.this)); // T.access$0(T.this)
        }}
    }
}

T是直接封闭的类时,即没有中间外部类,只在类T中生成“正在执行”的访问器(即本身,这似乎是不必要的)。

N.B。:访问者链由 Eclipse 生成,但不是由 OpenJDK 生成,请参见下文。

对自己的超类'方法

的方法引用
class T {
    class U {
        class V {{
            Supplier<?> s;
/*3*/       s = super::toString;
        }}
    }
}

这将生成一个合成访问器方法和一个委托给它的引导方法:

class T {
    class U {
        class V {
            static synthetic String access$0(V v) {
                return v.super.toString();
            }
            dynamic bootstrap Supplier get(V v) { // methodref
                return () -> V.access$0(v); // toString() adapted to get()
            }
            {
                get(V.this);
            }
        }
    }
}

这是一个与前一个类似的单一案例,因为super::toString在这里等同于V.super::toString,因此合成访问器在类V中生成。这里的新元素是用于使Object::toString适应Supplier::get的引导方法。

注意:这里只有 OracleJDK 足够“智能”(如Holger指出的那样)通过将super调用直接放入方法引用适配器来避免合成访问器

对封闭类型的超类'方法

的方法引用
class T {
    class U {
        class V {{
            Supplier<?> s;
/*4*/       s = T.super::toString;
        }}
    }
}

正如您所料,这是前两种情况的组合:

class T {
    static synthetic String access$0(T t) { // executing accessor
        return t.super.toString(); // only for the refered outer class
    }
    class U { // new U(T.this)
        static synthetic T access$0(U u) { // relaying accessor
            return T.this; // for every intermediate outer class
        }
        class V { // new V(U.this)
            dynamic bootstrap Supplier get(T t) { // methodref
                return () -> T.access$0(t); // toString() adapted to get()
            }
            {
                get(U.access$0(U.this)); // get(T.this)
            }
        }
    }
}

这里没有什么新东西,只需注意内部类总是只接收外部类的实例,所以在类V中,使用T.this它可能会经历整个中间链合成访问方法,例如U.access$0(V.U_this)(如 Eclipse ),或利用这些合成字段的包可见性(引用outer.this)并将T.this翻译为{{1} (如 OpenJDK )。

<小时/> N.B。:上述翻译符合 Eclipse 编译器。 OpenJDK 在为方法引用生成实例合成lambda方法方面有所不同,而不像 Eclipse 那样生成静态合成访问方法,并且还避免了访问链,所以在最后一种情况下 OpenJDK 发出:

V.U_this.T_this

<小时/> 总而言之,它完全依赖于编译器供应商。