java - 使用“invokedynamic”-后台发生了什么？

背景

我目前正在用C＃编写JVM，纯粹是出于学术目的（也许将来会构建混合的.NET和Java / Scala应用程序）。

语境

我编写了简单的JAVA类：

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

并将其编译为test.class。
当我用反编译器（作为JVM的一部分编写）对其进行反编译时，我会看到以下有关此方法的说明：

iload_0
invokedynamic 2
areturn

当在常量池中的索引2中查找常量时，我看到一个InvokeDynamic-Constant条目，其中包含以下数据：

makeConcatWithConstants : (I)Ljava/lang/String;

我猜这是有道理的（我是.NET用户，而不是JAVA用户）。

使用参数hello_world执行方法1时，在执行invokedynamic 2之前我具有以下堆栈：

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

题

我的问题是：如何使用invokedynamic？
我无法解析方法makeConcatWithConstants，因为InvokeDynamic-Constant不会给我任何提示，makeConcatWithConstants可能位于其中（see documentation）。

堆栈也不包含对堆的引用，该引用指示方法makeConcatWithConstants可以与哪种实例类型关联。

我通读了the invokedynamic docs，但我不明白（也许我对.NET-Framework造成了很大的“损害”）。

有人可以指出一些有关执行这三条指令时JVM幕后情况的例子吗？（invokedynamic的被呼叫者会期望什么？）？

我已经在JVM中实现了invokestatic ...但是我目前无法理解invokedynamic。

最佳答案

invokedynamic的思想是；首次遇到此字节码时，调用引导程序方法，该方法会创建一个Callsite对象，该对象链接到需要调用的实际方法。

实际上，这通常意味着您为调用动态创建实现。

如果使用javap -v test查看程序，则会在底部看到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!

在此可以看到此特定呼叫站点的引导方法位于StringConcatFactory中

Method arguments是一组常量参数。

Lookup，String和MethodType的前导参数分别是：具有与呼叫站点相同特权，某些名称和呼叫站点类型的查找对象。其中第一个需要由VM在运行时提供，后两个需要由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，要实现此字节码，您必须具备一些机制来创建查找对象，然后能够调用bootstrap方法。之后，您可以在返回的dynamicInvoker()对象上调用Callsite，这将为您提供MethodHandle，然后应为该特定的调用站点进行缓存，然后（最终）调用。

如果您想看一下如何在OpenJDK中实现它，可以在这里找到实现：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，所以就目前而言，使用-XDstringConcat=inline编译程序可能会更容易，因为它使用传统的StringBuilder串联，实现起来应该更简单。