重载方法识别顺序

重载的方法在编译过程中即可完成识别。具体到每一个方法调用,Java 编译器会根据所传入参数的声明类型(注意与实际类型区分)来选取重载方法。选取的过程共分为三个阶段:

  1. 在不考虑对基本类型自动装拆箱(auto-boxing,auto-unboxing),以及可变长参数的情况下选取重载方法;
  2. 如果在第 1 个阶段中没有找到适配的方法,那么在允许自动装拆箱,但不允许可变长参数的情况下选取重载方法;
  3. 如果在第 2 个阶段中没有找到适配的方法,那么在允许自动装拆箱以及可变长参数的情况下选取重载方法。

如果 Java 编译器在同一个阶段中找到了多个适配的方法,那么它会在其中选择一个最为贴切的,而决定贴切程度的一个关键就是形式参数类型的继承关系。(选取更贴近的子类)

JVM 方法重写的判定

Java 虚拟机中关于方法重写的判定基于方法描述符。也就是说,如果子类定义了与父类中非私有、非静态方法同名的方法,那么只有当这两个方法的参数类型以及返回类型一致,Java 虚拟机才会判定为重写

方法调用

对于非接口符号引用

对于非接口符号引用,假定该符号引用所指向的类为 C,则 Java 虚拟机会按照如下步骤进行查找。

  1. 在 C 中查找符合名字及描述符的方法。
  2. 如果没有找到,在 C 的父类中继续搜索,直至 Object 类。
  3. 如果没有找到,在 C 所直接实现或间接实现的接口中搜索,这一步搜索得到的目标方法必须是非私有、非静态的。并且,如果目标方法在间接实现的接口中,则需满足 C 与该接口之间没有其他符合条件的目标方法。如果有多个符合条件的目标方法,则任意返回其中一个。

对于接口符号引用

  1. 在 I 中查找符合名字及描述符的方法。
  2. 如果没有找到,在 Object 类中的公有实例方法中搜索。
  3. 如果没有找到,则在 I 的超接口中搜索。这一步的搜索结果的要求与非接口符号引用步骤 3 的要求一致。

JVM 捕获异常

在编译生成的字节码中,每个方法都附带一个异常表。异常表中的每一个条目代表一个异常处理器,并且由 from 指针、to 指针、target 指针以及所捕获的异常类型构成。这些指针的值是字节码索引(bytecode index,bci),用以定位字节码。

其中,from 指针和 to 指针标示了该异常处理器所监控的范围,例如 try 代码块所覆盖的范围。target 指针则指向异常处理器的起始位置,例如 catch 代码块的起始位置

  1. public static void main(String[] args) {
  2. try {
  3. mayThrowException();
  4. } catch (Exception e) {
  5. e.printStackTrace();
  6. }
  7. }
  8. // 对应的Java字节码
  9. public static void main(java.lang.String[]);
  10. Code:
  11. 0: invokestatic mayThrowException:()V
  12. 3: goto 11
  13. 6: astore_1
  14. 7: aload_1
  15. 8: invokevirtual java.lang.Exception.printStackTrace
  16. 11: return
  17. Exception table:
  18. from to target type
  19. 0 3 6 Class java/lang/Exception // 异常表条目

编译过后,该方法的异常表拥有一个条目。其 from 指针和 to 指针分别为 0 和 3,代表它的监控范围从索引为 0 的字节码开始,到索引为 3 的字节码结束(不包括 3)。该条目的 target 指针是 6,代表这个异常处理器从索引为 6 的字节码开始。条目的最后一列,代表该异常处理器所捕获的异常类型正是 Exception。

当程序触发异常时,Java 虚拟机会从上至下遍历异常表中的所有条目。当触发异常的字节码的索引值在某个异常表条目的监控范围内,Java 虚拟机会判断所抛出的异常和该条目想要捕获的异常是否匹配。如果匹配,Java 虚拟机会将控制流转移至该条目 target 指针指向的字节码。

如果遍历完所有异常表条目,Java 虚拟机仍未匹配到异常处理器,那么它会弹出当前方法对应的 Java 栈帧,并且在调用者(caller)中重复上述操作。在最坏情况下,Java 虚拟机需要遍历当前线程 Java 栈上所有方法的异常表。

finally 代码块的编译比较复杂。当前版本 Java 编译器的做法,是复制 finally 代码块的内容,分别放在 try-catch 代码块所有正常执行路径以及异常执行路径的出口中。