之前在用ASM处理字节码的时候，发现rt.jar中居然有比较多的invokedynamic指令，并且ASM对该指令提供了一个单独的结构体来描述InvokeDynamicInsnNode，甚至不能一眼看出这个指令具体调用了个什么方法。

之后便翻了几天文档和一些文章，在这里做一下记录，文章难免有疏漏，欢迎指出。

MethodHandle

MethodHanlde是Java7之后出现的API，以及其相关的类都在java.lang.invoke包中。

文档中对它的定义是这样的

方法句柄是对基础方法，构造函数，字段或类似的低级操作的类型化，直接可执行的引用，并带有自变量或返回值的可选转换。

方法句柄的操作其实和java.lang.reflect中的反射操作很类似，先来看下熟悉的通过反射API执行系统命令的操作。

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Method exec = Runtime.class.getMethod("exec", String.class);
Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
exec.invoke(runtime, "calc");

通过Class.getMethod方法获取到Runtime类的exec方法之后，通过Method.invoke并传入实例和对应参数，即完成了一次反射调用。

而MethodHandle方法句柄是如何操作的呢？（为了展示清楚，尽可能的将步骤展开成了多步）

MethodType mt = MethodType.methodType(Process.class, String.class);
Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodHandle handle = lookup.findVirtual(Runtime.class, "exec", mt);
handle = handle.bindTo(runtime);
handle.invoke("calc");

可以明显的看到，原本三行的反射操作，到了MethodHandle这里变成了六行，接下来就是讲解一下每一行的含义。

MethodType：查找对应时需要定义其类型，由返回类型和参数的类型决定。这部分信息在反射中在Class.getMethod中传入，且不需要返回值的类型。
Runtime.getRuntime()：获取Runtime实例
MethodHandles.lookup()：MethodHandle查找器，可以查找到类的所有方法，如果只想查找public方法可以使用MethodHandles.publicLookup()
lookup.findVirtual()：查找对应类的方法，传入的参数分别为类、函数名、以及MethodType。除了findVirtual，lookup还有findSpecial、findStatic等方法，分别对应JVM的invokevirtual、invokespecial、invokestatic指令。
handle.bindTo()：到目前为止，获取到了函数对应的MethodHandle，但必须要绑定到一个实例上之后才可以正常使用，而不是像反射时在具体invoke时再传入。
handle.invoke()：由于已经绑定了具体的实例，最后一步只要传入对应的参数即可通过MethodHandle调用对应函数。

这样看下来，MethodHandle方法句柄的调用方式明显比reflect反射调用的方式至少在代码层面要繁琐很多。

并且对于MethodHandle而言，没有Method.setAccessible之类的操作，导致private和protected方法只有在类的内部代码中才能使用。甚至使用方法上甚至还要自己指定对于的JVM调用方式（invokevirutal / invokespecial / invokestatic）。

那MethodHandle方法在Java7中引入的意义何在呢？

最大的一个原因是出于性能考虑的，MethodHandle的访问检查是在创建时进行校验的，而不是在实际调用时。这也就意味着生成了一个MethodHandle方法句柄之后，多次调用仅有一次权限检查，而reflect反射会在每次invoke时进行校验。

并且对于JVM而言，可以完全透视MethodHandle并将尝试对其进行优化，从而获得更好的性能。

InvokeDynamic

除了invokevirutal、invokespecial、invokeinterface、invokestatic之外，在Java7发布之后JVM中引入了一条新的调用函数的指令——invokedynamic

它实现了类似于python中”鸭子模型”的功能，为一些在JVM上运行的动态语言提供了动态调用的能力，并在之后的java版本中被运用到一些编译优化的地方。

例如如下是一个Java8中的lambda表达

public class InvokeDynamicTest {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable lambda = () -> System.out.println("hello lambda");
        lambda.run();
    }
}

反编译之后可以看到main函数开头的第一个函数就是invokedynamic函数