8.4.5 实战：掌控方法分派规则

invokedynamic指令与此前4条传统的“invoke*”指令的最大区别就是它的分派逻辑不是由虚拟机决 定的，而是由程序员决定。在介绍Java虚拟机动态语言支持的最后一节中，笔者希望通过一个简单例 子（如代码清单8-15所示），帮助读者理解程序员可以掌控方法分派规则之后，我们能做什么以前无 法做到的事情。

代码清单8-15 方法调用问题

class GrandFather {
    void thinking() {
        System.out.println("i am grandfather");
    }
}
class Father extends GrandFather {
    void thinking() {
        System.out.println("i am father");
    }
}
class Son extends Father {
    void thinking() {
        // 请读者在这里填入适当的代码（不能修改其他地方的代码）
        // 实现调用祖父类的thinking()方法，打印"i am grandfather" 
    }
}

在Java程序中，可以通过“super”关键字很方便地调用到父类中的方法，但如果要访问祖类的方法呢？读者在往下阅读本书提供的解决方案之前，不妨自己思考一下，在JDK 7之前有没有办法解决这个问题。

在拥有invokedynamic和java.lang.invoke包之前，使用纯粹的Java语言很难处理这个问题（使用ASM 等字节码工具直接生成字节码当然还是可以处理的，但这已经是在字节码而不是Java语言层面来解决问题了），原因是在Son类的thinking()方法中根本无法获取到一个实际类型是GrandFather的对象引用， 而invokevirtual指令的分派逻辑是固定的，只能按照方法接收者的实际类型进行分派，这个逻辑完全固化在虚拟机中，程序员无法改变。如果是JDK 7 Update 9之前，使用代码清单8-16中的程序就可以直接解决该问题。

代码清单8-16 使用MethodHandle来解决问题

import static java.lang.invoke.MethodHandles.lookup;
import java.lang.invoke.MethodHandle;
import java.lang.invoke.MethodType;
class Test {
    class GrandFather {
        void thinking() {
            System.out.println("i am grandfather");
        }
    }
    
    class Father extends GrandFather {
        void thinking() {
            System.out.println("i am father");
        }
    }
    class Son extends Father {
        void thinking() {
            try {
                MethodType mt = MethodType.methodType(void.class);
                MethodHandle mh = lookup().findSpecial(GrandFather.class, "thinking", mt, getClass());
                mh.invoke(this);
            }
            catch (Throwable e) {
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        (new Test().new Son()).thinking();
    }
}

使用JDK 7 Update 9之前的HotSpot虚拟机运行，会得到如下运行结果：

i am grandfather

但是这个逻辑在JDK 7 Update 9之后被视作一个潜在的安全性缺陷修正了，原因是必须保证findSpecial()查找方法版本时受到的访问约束（譬如对访问控制的限制、对参数类型的限制）应与使用invokespecial指令一样，两者必须保持精确对等，包括在上面的场景中它只能访问到其直接父类中的方法版本。所以在JDK 7 Update 10修正之后，运行以上代码只能得到如下结果：

i am father

由于本书的第2版是基于早期版本的JDK 7撰写的，所以印刷之后才发布的JDK更新就很难再及时地同步修正了，这导致不少读者重现这段代码的运行结果时产生了疑惑，也收到了很多热心读者的邮件，在此一并感谢。

那在新版本的JDK中，上面的问题是否能够得到解决呢？答案是可以的，如果读者去查看MethodHandles.Lookup类的代码，将会发现需要进行哪些访问保护，在该API实现时是预留了后门的。访问保护是通过一个allowedModes的参数来控制，而且这个参数可以被设置成“TRUSTED”来绕开所有的保护措施。尽管这个参数只是在Java类库本身使用，没有开放给外部设置，但我们通过反射可以轻易打破这种限制。由此，我们可以把代码清单8-16中子类的thinking()方法修改为如下所示的代码来解决问题：

void thinking() {
    try {
        MethodType mt = MethodType.methodType(void.class);
        Field lookupImpl = MethodHandles.Lookup.class.getDeclaredField("IMPL_LOOKUP");
        lookupImpl.setAccessible(true);
        MethodHandle mh = ((MethodHandles.Lookup) lookupImpl.get(null)).findSpecial(GrandFather.class,"thinking", mt, GrandFather.class);
        mh.invoke(this);
    }
    catch (Throwable e) {
    }
}

运行以上代码，在目前所有JDK版本中均可获得如下结果：

i am grandfather