Question

在思考Java / C＃中的编程时，我想知道如何在内存中表示属于对象的方法，以及这个事实如何涉及多线程。

是一个单独为内存中的每个对象实例化的方法所有相同类型的对象共享一个方法实例？
如果是后者，执行线程如何知道哪个对象要使用的属性？
是否可以修改方法的代码 C＃用一个反射，只有一个对象的多个对象相同的类型？
一个不使用类属性的静态方法总是线程安全吗？

我试着对这些问题下定决心，但我对他们的答案非常不确定。

Answer 1

源代码中的每个方法（使用Java，C＃，C ++，Pascal，我认为每个OO和过程语言......）在二进制文件和内存中只有一个副本。

一个对象的多个实例具有单独的字段，但它们共享相同的方法代码。从技术上讲，有一个过程采用隐藏的this参数来提供对对象执行方法的错觉。实际上，您正在调用一个过程并将结构（一个字段）与其他参数一起传递给它。这是一个简单的Java对象和或多或少等效的伪C代码：

class Foo {
  private int x;

  int mulBy(int y) {
    return x * y
  }
}

Foo foo = new Foo()
foo.mulBy(3)

转换为此pseude-C代码（封装由编译器和运行时/ VM强制执行）：

struct Foo {
    int x = 0;
}

int Foo_mulBy(Foo *this, int y) {
    return this->x * y;
}

Foo* foo = new Foo();
Foo_mulBy(foo, 3)

您必须在代码和局部变量及其操作的参数（数据）之间划出差异。数据存储在每个线程本地的调用堆栈中。代码可以由多个线程执行，每个线程都有自己的指令指针副本（放在当前执行的方法中）。另外因为this是一个参数，它是线程本地的，所以每个线程可以同时在不同的对象上运行，即使它运行相同的代码。

话虽如此，你不能只修改一个实例的方法，因为方法代码在所有实例之间共享。

Answer 2

我将尝试在C＃的上下文中回答这个问题。基本上有3种不同类型的方法

虚拟
非虚拟
静态

执行代码时，基本上有两种在堆上形成的对象。

与对象类型对应的对象。这称为类型对象。这包含类型对象指针，同步块索引，静态字段和方法表。
对象本身对应的对象，包含所有非静态字段。

回答你的问题，

是一个单独为内存中的每个对象实例化的方法，还是同一类型的所有对象共享该方法的一个实例？

这是理解对象的错误方法。 所有方法仅按类型 。以这种方式看待它。方法只是一组指令。第一次调用特定方法时，IL代码被JIT到本机指令中并保存在内存中。下次调用此地址时，将从方法表中获取地址，并再次执行相同的指令。

2. 如果是后者，执行线程如何知道要使用哪个对象的属性？ 对Type进行的每个静态方法调用都会导致从相应的Type对象中查找方法表并查找JITed指令的地址。如果方法不是静态的，则在线程的本地堆栈上维护调用该方法的相关对象。基本上，您可以获得堆栈中最近的对象。那就是总是我们想要调用该方法的对象。

3. 是否可以在C＃中使用反射修改方法的代码，并且只修改同一类型的多个对象中的一个对象？ 不，现在不可能。（而且我很感激）。原因是反射只允许代码检查。如果你弄清楚某些方法实际意味着什么，你将无法在同一个程序集中更改代码。

Answer 3

Java规范没有规定如何进行内存布局，不同的实现可以做任何他们喜欢的事情，只要它符合重要的规范。

话虽如此，主流Oracle JVM（HotSpot）的工作原理是oops - 普通对象指针。它们包含两个单词标题，后跟数据，其中包含实例成员字段（原始类型的内联存储，以及引用成员字段的指针）。

两个标题词中的一个 - 类词 - 是指向klassOop的指针。这是一种特殊类型的oop，它包含指向类的实例方法的指针（基本上是Java等价的C ++ vtable）。 klassOop类似于与Java类型对应的Class对象的VM级表示。

如果您对低级细节感到好奇，可以通过查看OpenJDK源代码来了解一些oop类型的定义（klassOop是一个很好的起点）。

tl; dr Java为每种类型的每种方法保存一个代码块。代码块在每个类型的实例之间共享，隐藏此指针用于知道要使用的实例成员。

内存中的方法表示是什么？

3 个答案: