1

我想看看如何invokedynamic使用与invokevirtual.

我问这个问题是因为目前在线使用 ASM 生成动态方法调用的示例太琐碎而无法概括，我认为这种情况对于任何想要实现自己的调度逻辑的人来说都是一个很好的起点。

显然，我知道在实践中仅仅用一个替换invokevirtual调用invokedynamic将是一件毫无意义的事情。

要清楚，我想替换它：

methodVisitor.visitMethodInsn(
    Opcodes.INVOKEVIRTUAL,
    myClassName,
    methodName,
    descriptor,
    false);

有了这个：

MethodType methodType =
    MethodType.methodType(
        CallSite.class,
        MethodHandles.Lookup.class,
        String.class,
        MethodType.class);

Handle handle =
    new Handle(
        Opcodes.H_INVOKESTATIC,
        "bytecode/generating/Class",
        "bootstrap",
        methodType.toMethodDescriptorString(),
        false);

methodVisitor.visitInvokeDynamicInsn(
    methodName,
    descriptor,
    handle);

// 引导方法

public static CallSite bootstrap(
    MethodHandles.Lookup caller,
    String name,
    MethodType type)
{
    // Dispatch logic here.
}
4

1 回答 1

3

在这种情况下没有什么可做的。您唯一需要注意的是，它有一个隐含的第一个参数，即接收者，您必须将其作为显式的第一个参数invokevirtual插入到指令的描述符中：invokedynamic

public class ConvertToInvokeDynamic extends MethodVisitor {
    public static byte[] convertInvokeVirtual(
        InputStream in, String linkerClass, String linkerMethod) throws IOException {
        ClassReader cr = new ClassReader(in);
        ClassWriter cw = new ClassWriter(cr, 0);
        cr.accept(new ClassVisitor(Opcodes.ASM5, cw) {
            @Override
            public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc,
                                             String signature, String[] exceptions) {
                return new ConvertToInvokeDynamic(
                    super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions),
                    linkerClass, linkerMethod);
            }
        }, 0);
        return cw.toByteArray();
    }
    private final Handle bsm;

    public ConvertToInvokeDynamic(
        MethodVisitor target, String linkerClass, String linkerMethod) {
        super(Opcodes.ASM5, target);
        bsm = new Handle(Opcodes.H_INVOKESTATIC, linkerClass, linkerMethod,
          "(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;"
         + "Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;");
    }

    @Override
    public void visitMethodInsn(
        int opcode, String owner, String name, String desc, boolean itf) {
        if(opcode == Opcodes.INVOKEVIRTUAL) {
            desc = '('+(owner.charAt(0)!='['? 'L'+owner+';': owner)+desc.substring(1);
            super.visitInvokeDynamicInsn(name, desc, bsm);
        }
        else super.visitMethodInsn(opcode, owner, name, desc, itf);
    }
}

只要这是唯一的更改，堆栈状态将与原始代码中的相同，因此，我们不需要重新计算堆栈帧或最大变量/操作数堆栈大小。

该代码假定原始的类版本足够高以支持该invokedynamic指令。否则，转换将变得不平凡，因为我们不仅可能需要计算堆栈映射，还可能会遇到旧类文件中的现在禁止jsr和ret指令。

提供重新建立原始invokevirtual行为的引导方法也是直截了当的。现在，最大（不是很大）的障碍是我们现在必须提取第一个显式参数类型并将其转换回接收器类型：

public class LinkLikeInvokeVirtual {
    public static CallSite bootstrap(MethodHandles.Lookup l, String name, MethodType type){
        Class<?> receiver = type.parameterType(0);
        type = type.dropParameterTypes(0, 1);
        System.out.println("linking to "+name+type+" in "+receiver);
        MethodHandle target;
        try {
            target = l.findVirtual(receiver, name, type);
        } catch(NoSuchMethodException|IllegalAccessException ex) {
            throw new BootstrapMethodError(ex);
        }
        return new ConstantCallSite(target);
    }
}

现在，我们可以将这两个类组合在一个简单的测试用例中：

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException,ReflectiveOperationException{
        byte[] code;
        try(InputStream is = Test.class.getResourceAsStream("Test.class")) {
            code = ConvertToInvokeDynamic.convertInvokeVirtual(is,
                LinkLikeInvokeVirtual.class.getName(), "bootstrap");
        }
        Class<?> transformed = new ClassLoader() {
            Class<?> get() {return defineClass("Test", code, 0, code.length); }
        }.get();
        transformed.getMethod("example").invoke(null);
    }

    public static void example() {
        System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()+" bytes free");
    }
}

其转化example()产生

linking to freeMemory()long in class java.lang.Runtime
linking to append(long)StringBuilder in class java.lang.StringBuilder
linking to append(String)StringBuilder in class java.lang.StringBuilder
linking to toString()String in class java.lang.StringBuilder
linking to println(String)void in class java.io.PrintStream
131449472 bytes free

在第一次执行时（因为链接的调用站点保持链接，所以我们不会在下一次调用时看到引导方法的输出）。

这些StringBuilder方法是在 Java 9 之前编译的字符串连接的产物，因此从 Java 9 开始，它只会打印

linking to freeMemory()long in class java.lang.Runtime
linking to println(String)void in class java.io.PrintStream
131449472 bytes free

（当然，数字会有所不同）

如果您想根据实际接收者执行替代动态调度，您可以替换LinkLikeInvokeVirtual为以下内容：

public class LinkWithDynamicDispatch {
    static final MethodHandle DISPATCHER;
    static {
        try {
            DISPATCHER = MethodHandles.lookup().findStatic(LinkWithDynamicDispatch.class, "simpleDispatcher",
                MethodType.methodType(MethodHandle.class, MethodHandle.class, String.class, Object.class));
        } catch(NoSuchMethodException|IllegalAccessException ex) {
            throw new ExceptionInInitializerError(ex);
        }
    }
    public static CallSite bootstrap(MethodHandles.Lookup l, String name, MethodType type){
        MethodHandle target;
        try {
            target = l.findVirtual(type.parameterType(0), name, type.dropParameterTypes(0, 1));
        } catch(NoSuchMethodException|IllegalAccessException ex) {
            throw new BootstrapMethodError(ex);
        }
        MethodHandle d = MethodHandles.insertArguments(DISPATCHER, 0, target, name);
        target = MethodHandles.foldArguments(MethodHandles.exactInvoker(type),
            d.asType(d.type().changeParameterType(0, type.parameterType(0))));
        return new ConstantCallSite(target);
    }
    public static MethodHandle simpleDispatcher(
            MethodHandle invokeVirtualTarget, String methodName, Object rec) {
        System.out.println("simpleDispatcher(): invoke "+methodName+" on "
            + "declared receiver type "+invokeVirtualTarget.type().parameterType(0)+", "
            + "actual receiver "+(rec==null? "null": "("+rec.getClass().getName()+"): "+rec));
        return invokeVirtualTarget;
    }
}

这将执行invokevirtual基于静态类型的查找，然后链接到simpleDispatcher将接收实际接收器实例另外到已解析目标的方法。然后它可以根据实际接收者返回目标句柄或不同的句柄。

于 2018-06-12T09:32:42.780 回答