使用“invokedynamic”--在引擎盖下发生了什么？

Question

我目前正在用C#编写一个纯粹出于学术目的的JVM（也许将来会构建一个混合的.NET和Java/Scala应用程序）。

我编写了一个简单的JAVA类：

public class test
{
    public static String hello_world(int i)
    {
        return "Hello " + i + " World!";
    }
}

并将其编译为test.class。当我使用我的反编译程序（我已经将其作为JVM的一部分编写）反编译它时，我看到这个方法的如下说明：

iload_0
invokedynamic 2
areturn

在常量池中查找索引2处的常量时，我看到一个InvokeDynamic-Constant条目，其中包含以下数据：

makeConcatWithConstants : (I)Ljava/lang/String;

我想这是有道理的（我更多的是.NET用户，而不是Java用户）。

当使用参数1执行我的方法hello_world时，在执行invokedynamic2之前，我有以下堆栈：

----TOP---
0x00000001
--BOTTOM--

我通读了invokedynamic文档，但我不理解它（也许我被.NET Framework“损坏”了很多）。

有人能给我举个例子，说明JVM在执行这三条指令时的情况吗？（invokedynamic的被调用方期望什么，等等）？

我已经在我的JVM中实现了InvokeStatiic...但我目前无法理解InvokeDynamic。

Answer 1

invokedynamic的思想是；当第一次遇到这个字节码时，调用一个引导方法，该方法创建一个CallSite对象，该对象链接到需要调用的实际方法。

在实践中，这通常意味着您动态地为调用创建实现。

如果您使用javap-v test查看您的程序，您将在底部看到一个bootstrapmethods属性：

BootstrapMethods:
  0: #15 REF_invokeStatic java/lang/invoke/StringConcatFactory.makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
    Method arguments:
      #16 Hello \u0001 World!

方法参数是一组常量参数。

lookup、string和methodtype的前导参数分别是；具有与callsite相同的PriveEdges、某些名称和callsite的类型的查找对象。其中第一个需要由VM在运行时提供，后两个由invokedynamic常量池条目以名称和类型的形式提供：

#2 = InvokeDynamic      #0:#17         // #0:makeConcatWithConstants:(I)Ljava/lang/String;

因此，要实现这个字节码，您必须有一些机器来创建查找对象，然后才能调用引导方法。之后，您可以在返回的callsite对象上调用DynamicInvoker()，该对象为您提供了一个MethodHandle，然后您应该为这个特定的callsite缓存该对象，然后（最后）调用该对象。

如果您想了解这是如何在OpenJDK中实现的，可以在下面找到实现:http://hg.OpenJDK.java.net/jdk/jdk/file/tip/src/hotspot/share/interpreter/bytecodeinterpreter.cpp#L2446

我猜这在项目的早期阶段可能太棘手了，所以现在用-xdStringConcat=inline编译程序可能更容易，因为它使用了遗留的StringBuilder级联，实现起来应该更简单。