Java 8字节码接口中的默认方法是如何标记的

Question

从Java 8开始，允许在接口中预定义方法。其中一些标准实现已经在 "standard" 接口上实现，例如 CharSequence。如果您尝试使用 JVM 7 读取 Java 8 字节码（例如 Java 主文件夹的 rt.jar），则会发生错误。

例如无法解析类型 java.lang.CharSequence。

这可能不是级别之间唯一的区别，但我想了解新字节码的结构。

public interface com.company.ITest {
public void HelloWorld();
Code:
   0: getstatic     #1                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   3: ldc           #2                  // String hello world
   5: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   8: return
}

这个字节码是由这个Java代码产生的：

public interface ITest {
    default void HelloWorld(){
        System.out.println("hello world");
    }
}

所以这是我的问题：默认接口对常量池有何影响？

这些标志是否相关：

CONSTANT_MethodHandle CONSTANT_MethodType CONSTANT_InvokeDynamic

Answer 1

举个例子：

public interface A {
    default void foo(){
       System.out.println("Calling A.foo()");
    }
}

public class Clazz implements A {
}

从客户端代码的角度来看，默认方法只是普通的虚拟方法。因此得名——虚拟扩展方法。因此，对于调用默认方法的客户端代码的示例，将在调用站点生成 invokeinterface。

A clazz = new Clazz();
clazz.foo(); // invokeinterface foo()

Clazz clazz = new Clazz();
clazz.foo(); // invokevirtual foo()

在默认方法冲突解决的情况下，当我们重写默认方法并希望将调用委托给接口之一时，将推断 invokespecial 因为我们将专门调用实现：

public class Clazz implements A, B {
    public void foo(){
       A.super.foo(); // invokespecial foo()
    }
}

public void foo();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #2 // InterfaceMethod A.foo:()V
4: return

如您所见，invokespecial指令用于调用接口方法foo()。从字节码的角度来看，这也是新事物，因为以前您只能通过指向 class（父 class）而不是接口的 super 调用方法。

Answer 2

Anurag 已经解释了一些关于默认方法的实现，但我想解决您问题中的另一点：

If you try to read Java 8 ByteCode (e.g. the rt.jar of the Java home folder) with a JVM 7, an error occurs.

e.g. the type java.lang.CharSequence cannot be resolved.

这是因为每个类文件都有一个版本代码，代表编译它的 Java 版本。 JVM 将拒绝任何版本代码高于自身的类文件（为了向后兼容，较低的代码也可以）。

这意味着即使字节码没有任何其他变化，JVM 仍会拒绝从 Java 的未来版本加载类文件。您可以用 Java 10 编译 "hello world"，而 Java 9 JVM 将拒绝加载它，即使没有新功能或字节码差异。

Answer 3

这取决于你实际在做什么，你会遇到什么障碍。你说

If you try to read Java 8 ByteCode (e.g. the rt.jar of the Java home folder) with a JVM 7, an error occurs.

e.g. the type java.lang.CharSequence cannot be resolved.

但这甚至与当您尝试“使用 JVM 7 读取 Java 8 字节码”时发生的情况完全不匹配。如果您尝试使用 Java 7 JVM 加载 Java 8 class，您通常会收到 VerifyError 消息，告诉您 class 文件版本不支持。

相反，该错误消息看起来很像 Eclipse 编译器在读取 class 文件的字节码失败时出现的众所周知的错误消息，这与 JVM 无关。正如 this answer 中所解释的，Eclipse 似乎没有区分 class 是它没有找到还是 class 是它解析失败，只是说“无法解决”。它似乎也忽略了 class 文件版本号，因此当它们不使用 default 方法等较新的功能时，它恰好适用于较新的 class 文件。

在技术层面上，差异很小。 default方法和常量池没有关系。池条目类型 CONSTANT_MethodHandle、CONSTANT_MethodType 和 CONSTANT_InvokeDynamic 与 default 方法无关，它们甚至不是新的——它们已经是标准的一部分，因为 Java 7（这不会阻止一些工具供应商忽略它们，只要他们没有遇到它们）。 default 方法只是一种不是 abstract 也不是 static 的方法，就像普通的 public 实例方法一样，但是在接口中。新的事情是现在允许。一个简单的 class 文件解析器，它不关心它正在读取 class 还是 interface 将没有困难。但是，根据工具对数据的处理方式，它可能会遇到这样的 class 文件（如果它还没有停止在版本号处），就像旧的 Eclipse 编译器一样。

如果 JVM 的验证器没有停止在版本号上，它会简单地抛出一个不同的 VerifierError 说 class 文件违反了所有方法必须是 [=18] 的约束=].

Java 8字节码接口中的默认方法是如何标记的

Java 8 bytecode how are default methods in interfaces marked

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