java虚拟机学习笔记——方法的调用与返回（第19章 ）

19.1 方法调用

Java提供了两种基本的方法：实例方法和类(静态)方法。这两种方法的区别在于：

1）实例方法在被调用之前，需要一个实例，而类方法不需要。

2）实例方法使用动态绑定，而类方法使用静态绑定

当Java虚拟机调用一个类方法时，它会基于对象引用的类型（通常在编译时可知）来选择所调用的方法。相反，当虚拟机调用一个实例方法时，它会基于对象实例的类（只能在运行时得知）来选择所调用的方法。

Java虚拟机使用两种不同的指令分别调用这两种方法。对于实例方法，使用invokevirtual指令，对于类方法使用invokestatic指令。

所有的调用指令都指向一个最初包含符号引用的常量池入口。当java虚拟机遇到一个调用指令时，如果还没有解析符号引用，那么虚拟机把解析符号引用作为执行指令调用执行过程中的一部分。

当虚拟机处理实例方法时，虚拟机从所调用方法栈帧内的操作数栈中弹出objectref和args（objectref是隐式传给所有实例方法的this指针）。虚拟机把objectref作为局部变量0放到新的栈帧中（为被调用的方法建立的栈帧），把所有的args作为局部变量1，2，…等处理，虚拟机把新的栈帧作为当前栈帧，然后将程序计数器指向新方法的第一条指令。

当虚拟机处理类方法时，虚拟机只从调用方法栈帧中的操作数栈中弹出参数，并将它们放到新的栈帧作为当前栈帧，然后将程序计数器指向新方法的第一条指令。

补：虚拟机为每个装载的非抽象类都生成一个方法表，把它作为类信息的一部分保存在方法区。方法表是关于指向方法区的指针的数组，它的元素是所有它的实例方法的直接引用，包括从超类继承过程的实例方法。注意方法表中只有非私有的实例方法才会出现，用invokestatic指令调用的类方法不在这里出现，因为它们是静态的，不需要在方法表中间接指向，私有的方法和实例的初始化方法不需要在这里出现，因为它们是被invokespecial指令调用的，所以也是静态绑定的。在虚拟机解析符号引用的方法时，

19.3 指令invokespecial
Invokespecial和invokeirtual的主要区别在于: invokespcial通常(只有一个例子) 根据引用的类型选择方法，而不是根据对象的类来选择。换句话说，它使用静态绑定而不是动态绑定。在下列使用invokespecial的三种情况中，动态绑定并不会产生所预期的效果。
19.3.1 <init>()方法
<init>() 方法(或者实例初始化方法)是编译器为构造方法和实例变量初始化方法放置代码的地方。类会为源文件中的每个构造方法提供一个<init> ()方法。如果没有在源文件中显示声明一个构造方法，编译器就会为这个类产生一个默认的无参的构造方法。这个默认构造方法通常以class文件中的一个<init>()方法结束。因此，就像每个类都至少会有一个构造方法一样，每个类都至少会有一个<init>()方法，这些方法通常是用invokespecial调用。
使 用invokespecial来调用<init>()的原因在于：子类的<init>()方法需要拥有调用超类的<init>()方法的能力。这就揭示了为什么一个对象实例化时，有多个<init>()方法被调用的原因。虚拟机调用对象类中声明过的<init>()方法，这个<init>()方法首先调用同一个类中的其他<init>()方法或者超类中的<init>()方法，这个过程贯穿于对象的这个生命周期。
例如，考虑下列代码：

class Dog{
}
class CockerSpaniel extends Dog{
     public static void main(Stringargs[]){
          CockerSpaniel bootsie = newCockerSpaniel();
     }
}

     //Create a new CockerSpaniel Object, push ref
0 new #1 <Class CockerSpanial>
     //Invoke <init>() method onobject ref
     //new CockerSpaniel();
3 invokespecial #3 <Method <init>() of class CockerSpaniel>
    //Note compiler didn’t storeresulting ref in a var
    //representing bootsia, because itwar neer used
6 return   //return void from main

0 aload_0   //push object ref from localvar 1 Invoke Dog’s <init>() on object ref
1 invokespecial $4 <Method <init>() of class Dog>
4 return    //return void fromCockerSpaniel’s <init>()

0 aload_0 //push obj ref from local var 0
                 //invoke object’s <init>() method on obj ref
1 invkespecial #3 <Method <init>()  of class java.lang.Object>
0 return  //return void from Dog’s <init>()

class Superclass{
    private void interestingMethod(){
    System.out.println("Superclass's interstingmethod.");
    }
    void exampleMethod(){
    interestingMethod();
    }
}
class Subclass extends Superclass{
void interstingMethod(){
System.out.println("Subclass's interesting method.");
}
public static void main(String args[]){
Subclass me = new Subclass();
me.exampleMethod();
}
}

//cerate a new instance of class subclass, push ref
0 new #2 <Class Subclass>
3 dup // Duplicate ref , push duplicate
          //Invoke <init>()method on new object Subclass me = new SubClass();
4 invokespacial #6 <Method <init>() of class Subcliass>
7 astore_1  //pop object ref into local var 1
8 aload_1  // push re from local var 1
                   //Invoke exampleMethod() on object ref;
                    // me.exampleMethod();
        9 invokeirtual #8 <method voidexampleMethod() of class Superclass>
       12 return // return void from main()

0 aload_0 //push obj ref from local var 1
                  //invoke interestingMethod() on obj ref
               // interestingMethod()
1 invokespecial #7 <method void interestingMethod() of Superclass>
4 return // return void from exampleMethod()

class Cat{
void someMethod(){
}
}
class TabbyCat extends Cat{
void someMethod(){
super.someMethod();
}
}

0 aload_0 // push obj ref from local var 0
                  // invoke cat’s someMethod() on obj ref
         1  invokespecial #4<method voiud someMethod() of class Cat>
4 return // return void from TabbyCat’s someMethod()