Java语言层面和JVM层面方法特征签名的区别及实例分析

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-07-13 05:37 144阅读 0赞

**Java语言层面和JVM层面方法特征签名的区别 及 实例分析**

>       在文章《[Java前端编译：Java源代码编译成Class文件的过程][Java_Java_Class]》和《[Java Class文件结构解析 及 实例分析验证][Java Class_ _]》中多次提到Java语言层面方法特征签名和JVM层面方法特征签名的区别。

>       下面我们先来回顾一下Java语言层面方法特征签名和JVM层面方法特征签名的区别的是什么，再用测试程序实例来分析验证。

## **1、两个层面的方法特征签名的区别** ##

>       方法特征签名：用于区分两个不同方法的语法符号；
> 
> > **（A）、Java语言层面的方法特征签名：**
> > 
> >      特征签名 = 方法名 + 参数类型 + 参数顺序；
> > 
> >       更多请参考：[http://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-8.html\#jls-8.4.2][http_docs.oracle.com_javase_specs_jls_se8_html_jls-8.html_jls-8.4.2]
> > 
> > **（B）、JVM层面的方法特征签名：**
> > 
> >      特征签名 = 方法名 + 参数类型 + 参数顺序 + 返回值类型；
> > 
> >       如果存在类型变量或参数化类型，还包括类型变量或参数化类型编译未擦除类型前的信息（FormalTypeParametersopt），和抛出的异常信息（ThrowsSignature），即方法名+签名；
> 
> **      Java语言重载（Overload）一个方法，需要Java语言层面的方法特征签名不同，即不包括方法返回值；而Class文件中有两个同名同参数（类型、顺序都相同），但返回值类型不一样，也是允许的，可以正常运行，因为JVM层面的方法特征签名包括返回值类型。**
> 
> **      同样的，对字段来说，Java语言规定字段无法重载，名称必须不一样；但对Class文件来说，只要两个字段描述（类型）不一样，名称一样也是可以的。**

## **2、实例分析验证** ##

>       下面我们先用javac编译测试程序JavacTestOverload.java，测试程序如下：

> >     public class JavacTestOverload {
> >      
> >         public String method1(String str) {
> >             String mtdName = Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getMethodName();//获取当前方法名称，具体使用数组的那个元素和JVM的实现有关，具体说明可以查看Thread.getStackTrace方法的javadoc
> >             System.out.println("invoke " + mtdName + " return String");
> >             return "";
> >         }
> >      
> >         public int method2(String str) {
> >             String mtdName = Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getMethodName();
> >             System.out.println("invoke " + mtdName + " return int");
> >             return 1;
> >         }        
> >     
> >         public static void main(String[] args) {
> >             JavacTestOverload javacTestOverload = new JavacTestOverload();
> >             String str = javacTestOverload.method1("Test");
> >             int i = javacTestOverload.method2("Test");
> >         }    
> >     
> >     }

>      注意，public String method1(String str)方法和public String method2(String str)方法，方法名称和返回值类型不同，而参数一样，因为方法名不同，是同时满足Java语言层面的方法特征签名和JVM层面的方法特征签名的要求；
> 
>      如果方法名相同（都为"method1"），就不满足ava语言层面的方法特征签名的要求，javac编译就会出现错误，如下：

![20161227005740118][]

>      我们用上面的程序先通过编译，运行调用这两个方法，可以看到两个方法分别输出了自己的名称，如下：

![20161227005740478][]

>      接着，我们用javap反编译JavacTestOverload..class文件，并保存到JavacTestOverload..txt文件，方便对照分析：
> 
> >      javap -verbose JavacTestOverload> JavacTestOverload..txt

![20161227005740837][]

>      然后，通过分析JavacTestOverload..txt反编译信息，可以知道"method2"方法名称对应的常量为第27项，描述符为第28项（"method1"方法的分别为第25、26项），如下：

![20161227005741056][]

>      而后，在JavacTestOverload..class找到"method2"方法名称对应的字节码，修改为"method1"，修改前后如下（"32"\--》"31"）：

![20161227005741399][]

![20161227005741915][]

>      这样两个方法的名称就相同了，可以再通过反编译修改后的JavacTestOverload..class来对比，可以看到修改后生成的反编译信息中没有了"method2"的字符信息，都变为了"method1"，如下：

![20161227005742368][]

![20161227005742775][]

>      而运行修改后的JavacTestOverload..class，可以看到两个方法运行时输出的名称都为"method1",也证明了两个方法的名称相同，如下：

![20161227005743259][]

> **     到这里，这样就证明了：Class文件中有两个同名同参数（类型、顺序都相同），但返回值类型不一样的方法也是允许的，可以正常运行，因为JVM层面的方法特征签名包括返回值类型 。**

【参考资料】

1、《The Java Virtual Machine Specification》Java SE 8 Edition：[https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/index.html][https_docs.oracle.com_javase_specs_jvms_se8_html_index.html]

2、《The Java Language Specification》Java SE 8 Edition：[https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/index.html][https_docs.oracle.com_javase_specs_jls_se8_html_index.html]

3、[Java前端编译：Java源代码编译成Class文件的过程][Java_Java_Class]

4、[Java Class文件结构解析 及 实例分析验证][Java Class_ _]

[Java_Java_Class]: http://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/53786262
[Java Class_ _]: http://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/53870153
[http_docs.oracle.com_javase_specs_jls_se8_html_jls-8.html_jls-8.4.2]: http://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-8.html%23jls-8.4.2
[20161227005740118]: /images/20220713/efff7ff4d98f44248209c6fcadce46f1.png
[20161227005740478]: /images/20220713/310b90c675ec4ee48ca98e9546677132.png
[20161227005740837]: /images/20220713/97170ab4438c4c10a4d46dc570a210a8.png
[20161227005741056]: /images/20220713/81db9e26293d42219987cf91b9d97ea1.png
[20161227005741399]: /images/20220713/920caf99fd754719825e42879ef8a87c.png
[20161227005741915]: /images/20220713/7eb8bbb81c21427ba5102fda922b1fdc.png
[20161227005742368]: /images/20220713/0922cd832fda4afc89744d3ba0b67389.png
[20161227005742775]: /images/20220713/cac84c0ab7ab40ff820e0702583c8007.png
[20161227005743259]: /images/20220713/94d026c5f6124bd3ab9f1b707aeb6d97.png
[https_docs.oracle.com_javase_specs_jvms_se8_html_index.html]: https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/index.html
[https_docs.oracle.com_javase_specs_jls_se8_html_index.html]: https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/index.html