Indy简介

Question

我一直听说有关添加到JVM的所有新酷功能，其中一个很酷的功能是invokedynamic。我想知道它是什么以及它如何使Java中的反射编程更容易或更好？

Answer 1

这是一个新的JVM指令，它允许编译器生成调用方法的代码，这些代码调用的规范比以前更宽松 - 如果你知道“duck typing”是什么，invokedynamic基本上允许鸭子输入。作为Java程序员可以用它做的事情并不多;但是，如果您是工具创建者，则可以使用它来构建更灵活，更高效的基于JVM的语言。 Here是一篇非常精彩的博文，提供了很多细节。

Answer 2

前段时间，C＃在C＃中添加了一个很酷的功能，动态语法

Object obj = ...; // no static type available 
dynamic duck = obj;
duck.quack(); // or any method. no compiler checking.

将其视为反射方法调用的语法糖。它可以有非常有趣的应用程序。见http://www.infoq.com/presentations/Statically-Dynamic-Typing-Neal-Gafter

负责C＃动态类型的Neal Gafter刚刚从SUN叛逃到MS。因此，认为在SUN内部讨论过同样的事情并不是没有道理的。

我记得不久之后，一些Java家伙宣布了类似的东西

InvokeDynamic duck = obj;
duck.quack();

不幸的是，该功能无法在Java 7中找到。非常失望。对于Java程序员来说，他们没有简单的方法可以在他们的程序中利用invokedynamic。

Answer 3

在我的Java Records文章中，我阐述了Inoke Dynamic背后的动机。让我们从Indy的粗略定义开始。

Indy简介

调用动态（也称为 Indy ）是 JSR 292 的一部分，旨在增强对动态类型语言的JVM支持。在Java 7中首次发布后，invokedynamic操作码及其java.lang.invoke包被基于动态JVM的语言（如JRuby）广泛使用。

尽管indy专为增强动态语言支持而设计，但它提供的功能远不止这些。实际上，适合在语言设计人员需要任何形式的动态的地方使用，从动态类型的杂技到动态策略！

例如，即使Java是静态类型的语言，Java 8 Lambda表达式实际上是使用invokedynamic实现的！

用户可定义的字节码

一段时间以来，JVM确实支持四种方法调用类型：invokestatic调用静态方法，invokeinterface调用接口方法，invokespecial调用构造函数，super()或私有方法和invokevirtual来调用实例方法。

尽管它们之间存在差异，但这些调用类型具有一个共同的特征：我们无法用自己的逻辑来丰富它们。相反，invokedynamic 使我们能够以所需的任何方式引导调用过程。然后，JVM将负责直接调用Bootstrapped方法。

Indy如何工作？

JVM第一次看到一条invokedynamic指令时，会调用一个称为 Bootstrap Method 的特殊静态方法。 bootstrap方法是一段我们编写的Java代码，用于准备实际的调用逻辑：

然后bootstrap方法返回java.lang.invoke.CallSite的实例。 CallSite包含对实际方法的引用，即MethodHandle。

从现在开始，每次JVM再次看到此invokedynamic指令时，它都会跳过 Slow Path 并直接调用底层可执行文件。除非有所更改，否则JVM会继续跳过慢速路径。

示例：Java 14记录

Java 14 Records提供了一种很好的紧凑语法，用于声明应该是哑数据持有人的类。

考虑以下简单记录：

public record Range(int min, int max) {}

此示例的字节码类似于：

Compiled from "Range.java"
public java.lang.String toString();
    descriptor: ()Ljava/lang/String;
    flags: (0x0001) ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokedynamic #18,  0 // InvokeDynamic #0:toString:(LRange;)Ljava/lang/String;
         6: areturn

在其引导方法表中：

BootstrapMethods:
  0: #41 REF_invokeStatic java/lang/runtime/ObjectMethods.bootstrap:
     (Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;
     Ljava/lang/invoke/TypeDescriptor;Ljava/lang/Class;
     Ljava/lang/String;[Ljava/lang/invoke/MethodHandle;)Ljava/lang/Object;
    Method arguments:
      #8 Range
      #48 min;max
      #50 REF_getField Range.min:I
      #51 REF_getField Range.max:I

因此Records的bootstrap方法称为bootstrap，它位于java.lang.runtime.ObjectMethods类中。如您所见，此引导程序方法需要以下参数：

表示查询上下文的MethodHandles.Lookup实例（Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup部分）。
引导程序的方法名称（即toString，equals，hashCode等）将要链接。例如，当值为toString时，引导程序将返回一个ConstantCallSite（一个不变的CallSite），指向为此特定的实际toString实现记录。
方法{TypeDescriptor的{{1}} 部分）。
一种类型标记，即Ljava/lang/invoke/TypeDescriptor，代表Record类的类型。它的 Class<?>。
所有组件名称（即Class<Range>）之间用分号分隔的列表。
每个组件一个min;max。这样，引导方法可以为此组件创建一个MethodHandle 方法实现。

MethodHandle指令将所有这些参数传递给bootstrap方法。引导方法又返回invokedynamic的实例。 ConstantCallSite保留了对请求的方法实现的引用，例如ConstantCallSite。

为什么要印地？

与反射API相比，toString API的效率很高，因为JVM可以完全查看所有调用。因此，只要我们尽可能避免慢路径，JVM可以应用各种优化！

除了效率论点之外，由于its simplicity，java.lang.invoke方法更可靠，更不易碎。

此外，为Java记录生成的字节码与属性的数量无关。因此，更少的字节码和更快的启动时间。

最后，让我们假设Java的新版本包含新的且更有效的bootstrap方法实现。借助invokedynamic，我们的应用无需重新编译即可利用此改进。这样，我们就有了某种 Forward Binary Compatibility 。另外，这就是我们正在谈论的动态策略！

其他示例

除了Java记录外，调用动态还用于实现以下功能：

Java 8+中的Lambda表达式：LambdaMetafactory
Java 9+中的字符串连接：StringConcatFactory

Answer 4

在继续调用动力学之前，有两个概念需要理解。

1。静态打字与动态打字

静态-在编译时执行类型检查（例如Java）

动态-在运行时执行类型检查（例如JavaScript）

类型检查是一种验证程序是否为类型安全的过程，即检查类和实例变量，方法参数，返回值和其他变量的类型信息。例如。 Java在编译时就知道int，String等，而JavaScript中的对象类型只能在运行时确定

2。强打字与弱打字

强-指定对其操作提供的值类型（例如Java）的限制

弱-如果操作的参数具有不兼容的类型（例如，Visual Basic），则将其转换（转换）

知道Java是静态类型和弱类型的语言，您如何在JVM上实现动态类型和强类型的语言？

invokedynamic实现了一个运行时系统，该系统可以在程序编译后选择最合适的方法或函数实现。

示例： 拥有（a + b）并且在编译时不了解变量a，b的任何信息，invokedynamic会在运行时将此操作映射到Java中最合适的方法。例如，如果结果a，b是字符串，则调用method（String a，String b）。如果发现a，b是整数，则调用method（int a，int b）。

invokedynamic是Java 7引入的。

什么是invokedynamic以及如何使用它？

4 个答案:

Indy简介

用户可定义的字节码

Indy如何工作？

示例：Java 14记录

为什么要印地？

其他示例