jvm方法调用详解

一、在jvm中，将符号引用转换为调用方法的直接引用与方法的绑定机制相关。

1、静态链接

当一个字节码文件被装载进jvm内部时，如果被调用的目标方法在编译器可知，且运行期保持不变，这种情况下将调用方法的符号引用转换为直接引用。

2、动态链接

如果被调用的方法在编译期无法确定下来，也就是说只能在程序运行期将调用方法的符号引用转换为直接引用。

二、绑定机制

绑定是一个字段，方法或者类的符号引用被替换为直接引用的过程

1、早期绑定

被调用的目标方法如果在编译期可知，且运行期保持不变时，即可将这个方法与所属的类型进行绑定，由于明确了被调用的目标方法，因此可以使用静态链接的方式将符号引用转换为直接引用。

2、晚期绑定

如果被调用的方法在编译期无法确定下来，只能在程序运行期根据实际的类型绑定相关方法

三、虚方法和非虚方法

1、非虚方法

（1）如果方法在编译期确定了具体的调用版本，这个版本在运行时不可变

（2）静态方法，私有方法，final方法，实例构造器，父类方法都是非虚方法

2、虚方法

不是非虚方法的都是虚方法

3、虚拟机提供了以下方法调用指令

（1）普通调用指令

i）invokestatic：调用静态方法，解析阶段确定唯一方法

ii）invokespecial：调用<init>方法，私有及父类方法，解析阶段确定唯一方法

iii）invokevirtual：调用所有虚方法

iv）invokeinterface：调用接口方法

（2）动态调用指令

invokedynamic：动态解析需要调用的方法，然后执行上述普通调用指令固化在虚拟机内部，方法的调用执行不可人为干预

但是invokedynamic则支持由用户确定方法

注意：

（1）invokestatic和invokespecial 调用的方法都是非虚方法

（2）invokevirtual和invokeinterface调用的方法都是虚方法（排除方法签名中带final）

（3）invokedynamic指令在jdk7需要借助工具才可以查看到该字节码，在jdk8，使用Lambda表达式后，在字节码上会有invokedynamic指令的体现。

四、方法重写

1、找到操作数栈顶的第一个元素所执行的对象的实际类型，记作C

2、如果在类型C中找到与常量中的描述符合简单名称都相符合的方法，则进行访问权限的校验，

（1）如果通过，则返回这个方法的直接引用，查找过程结束。

（2）如果不通过，则返回java.lang.IllegalAccessError异常

3、否则，按照继承关系从下往上依次对C的各个父类进行第2步搜索和验证过程

4、如果始终没有找到合适的方法，则抛出java.lang.AbstractMethodError异常

注意：

（1）如果每次调用都是搜索合适的方法，性能不高，jvm采用在类的方法区建立一个虚方法表来使用索引表替代查找。

（2）每个类中都有虚方法表，表中存放各个方法的实际入口

（3）虚方法表会在类加载的链接阶段被创建并开始初始化，类的变量初始值准备完成后，jvm会把该类的方法表也初始化完毕。

举例：

dog类的虚方法表：

Cocker Spaniel类的虚方法表：

Cat类的虚方法表：