这篇文章主要介绍“Java Lambda表达式的原理是什么”的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇“Java Lambda表达式的原理是什么”文章能帮助大家解决问题。
先从一个例子开始：
public class LambdaTest {
public static void print(String name, Print print) {
print.print(name);
}
public static void main(String[] args) {
String name = "Chen Longfei";
String prefix = "hello, ";
print(name, (t) -> System.out.println(t));
// 与上一行不同的是，Lambda表达式的函数体中引用了外部变量‘prefix'
print(name, (t) -> System.out.println(prefix + t));
}
}
@FunctionalInterface
interface Print {
void print(String name);
}例子很简单，定义了一个函数式接口Print ，main方法中有两处代码以Lambda表达式的方式实现了print接口，分别打印出不带前缀与带前缀的名字。
运行程序，打印结果如下：
Chen Longfei
hello, Chen Longfei
而(t) -> System.out.println(t)与(t) -> System.out.println(prefix + t))之类的Lambda表达式到底是怎样被编译与调用的呢？
我们知道，编译器编译Java代码时经常在背地里“搞鬼”比如类的全限定名的补全，泛型的类型推断等，编译器耍的这些小聪明可以帮助我们写出更优雅、简洁、高效的代码。鉴于编译器的一贯作风，我们有理由怀疑，新颖而另类的Lambda表达式在编译时很可能会被改造过了。
下面通过javap反编译class文件一探究竟。 javap是jdk自带的一个字节码查看工具及反编译工具： 用法: javap 其中, 可能的选项包括:
-help --help -? 输出此用法消息
-version 版本信息
-v -verbose 输出附加信息
-l 输出行号和本地变量表
-public 仅显示公共类和成员
-protected 显示受保护的/公共类和成员
-package 显示程序包/受保护的/公共类
和成员 (默认)
-p -private 显示所有类和成员
-c 对代码进行反汇编
-s 输出内部类型签名
-sysinfo 显示正在处理的类的
系统信息 (路径, 大小, 日期, MD5 散列)
-constants 显示最终常量
-classpath <path> 指定查找用户类文件的位置
-cp <path> 指定查找用户类文件的位置
-bootclasspath <path> 覆盖引导类文件的位置
结果如下：
javap -p Print.class
interface test.Print {
public abstract void print(java.lang.String);
}// Compiled from "LambdaTest.java"
public class test.LambdaTest
{
public test.LambdaTest();
public static void print(java.lang.String, test.Print);
public static void main(java.lang.String[]);
private static void Lambda$main$1(java.lang.String);
private static void Lambda$main$0(java.lang.String, java.lang.String);
}可见，编译器对Print接口的改造比较小，只是为print方法添加了public abstract关键字，而对LambdaTest的变化就比较大了，添加了两个静态方法：
private static void Lambda$main$1(java.lang.String); private static void Lambda$main$0(java.lang.String, java.lang.String);
到底有什么关联呢？使用javap -p -v -c LambdaTest.class查看更加详细的反编译结果：
public class test.LambdaTest
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #15.#30 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = InterfaceMethodref #31.#32 // test/Print.print:(Ljava/lang/String;)V
#3 = String #33 // Chen Longfei
#4 = String #34 // hello,
#5 = InvokeDynamic #0:#39 // #0:print:(Ljava/lang/String;)Ltest/Print;
#6 = Methodref #14.#40 // test/LambdaTest.print:(Ljava/lang/String;Ltest/Print;)V
#7 = InvokeDynamic #1:#42 // #1:print:()Ltest/Print;
#8 = Fieldref #43.#44 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#9 = Methodref #45.#46 // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
#10 = Class #47 // java/lang/StringBuilder
#11 = Methodref #10.#30 // java/lang/StringBuilder."<init>":()V
#12 = Methodref #10.#48 // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder
;
#13 = Methodref #10.#49 // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
#14 = Class #50 // test/LambdaTest
#15 = Class #51 // java/lang/Object
#16 = Utf8 <init>
#17 = Utf8 ()V
#18 = Utf8 Code
#19 = Utf8 LineNumberTable
#20 = Utf8 print
#21 = Utf8 (Ljava/lang/String;Ltest/Print;)V
#22 = Utf8 main
#23 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#24 = Utf8 Lambda$main$1
#25 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
#26 = Utf8 Lambda$main$0
#27 = Utf8 (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
#28 = Utf8 SourceFile
#29 = Utf8 LambdaTest.java
#30 = NameAndType #16:#17 // "<init>":()V
#31 = Class #52 // test/Print
#32 = NameAndType #20:#25 // print:(Ljava/lang/String;)V
#33 = Utf8 Chen Longfei
#34 = Utf8 hello,
#35 = Utf8 BootstrapMethods
#36 = MethodHandle #6:#53 // invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/inv
oke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/M
ethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
#37 = MethodType #25 // (Ljava/lang/String;)V
#38 = MethodHandle #6:#54 // invokestatic test/LambdaTest.Lambda$main$0:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/St
ring;)V
#39 = NameAndType #20:#55 // print:(Ljava/lang/String;)Ltest/Print;
#40 = NameAndType #20:#21 // print:(Ljava/lang/String;Ltest/Print;)V
#41 = MethodHandle #6:#56 // invokestatic test/LambdaTest.Lambda$main$1:(Ljava/lang/String;)V
#42 = NameAndType #20:#57 // print:()Ltest/Print;
#43 = Class #58 // java/lang/System
#44 = NameAndType #59:#60 // out:Ljava/io/PrintStream;
#45 = Class #61 // java/io/PrintStream
#46 = NameAndType #62:#25 // println:(Ljava/lang/String;)V
#47 = Utf8 java/lang/StringBuilder
#48 = NameAndType #63:#64 // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
#49 = NameAndType #65:#66 // toString:()Ljava/lang/String;
#50 = Utf8 test/LambdaTest
#51 = Utf8 java/lang/Object
#52 = Utf8 test/Print
#53 = Methodref #67.#68 // java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHan
dles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;L
java/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
#54 = Methodref #14.#69 // test/LambdaTest.Lambda$main$0:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
#55 = Utf8 (Ljava/lang/String;)Ltest/Print;
#56 = Methodref #14.#70 // test/LambdaTest.Lambda$main$1:(Ljava/lang/String;)V
#57 = Utf8 ()Ltest/Print;
#58 = Utf8 java/lang/System
#59 = Utf8 out
#60 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#61 = Utf8 java/io/PrintStream
#62 = Utf8 println
#63 = Utf8 append
#64 = Utf8 (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
#65 = Utf8 toString
#66 = Utf8 ()Ljava/lang/String;
#67 = Class #71 // java/lang/invoke/LambdaMetafactory
#68 = NameAndType #72:#76 // metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava
/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/
lang/invoke/CallSite;
#69 = NameAndType #26:#27 // Lambda$main$0:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
#70 = NameAndType #24:#25 // Lambda$main$1:(Ljava/lang/String;)V
#71 = Utf8 java/lang/invoke/LambdaMetafactory
#72 = Utf8 metafactory
#73 = Class #78 // java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup
#74 = Utf8 Lookup
#75 = Utf8 InnerClasses
#76 = Utf8 (Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/
lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
#77 = Class #79 // java/lang/invoke/MethodHandles
#78 = Utf8 java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup
#79 = Utf8 java/lang/invoke/MethodHandles
{
public test.LambdaTest();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 6: 0
public static void print(java.lang.String, test.Print);
descriptor: (Ljava/lang/String;Ltest/Print;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: aload_1
1: aload_0
2: invokeinterface #2, 2 // InterfaceMethod test/Print.print:(Ljava/lang/String;)V
7: return
LineNumberTable:
line 9: 0
line 10: 7
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=3, args_size=1
0: ldc #3 // String Chen Longfei
2: astore_1
3: ldc #4 // String hello,
5: astore_2
6: aload_1
7: aload_2
8: invokedynamic #5, 0 // InvokeDynamic #0:print:(Ljava/lang/String;)Ltest/Print;
13: invokestatic #6 // Method print:(Ljava/lang/String;Ltest/Print;)V
16: aload_1
17: invokedynamic #7, 0 // InvokeDynamic #1:print:()Ltest/Print;
22: invokestatic #6 // Method print:(Ljava/lang/String;Ltest/Print;)V
25: return
LineNumberTable:
line 13: 0
line 14: 3
line 16: 6
line 18: 16
line 19: 25
private static void Lambda$main$1(java.lang.String);
descriptor: (Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC, ACC_SYNTHETIC
Code:
stack=2, locals=1, args_size=1
0: getstatic #8 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: aload_0
4: invokevirtual #9 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
7: return
LineNumberTable:
line 18: 0
private static void Lambda$main$0(java.lang.String, java.lang.String);
descriptor: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC, ACC_SYNTHETIC
Code:
stack=3, locals=2, args_size=2
0: getstatic #8 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: new #10 // class java/lang/StringBuilder
6: dup
7: invokespecial #11 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
10: aload_0
11: invokevirtual #12 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
14: aload_1
15: invokevirtual #12 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
18: invokevirtual #13 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
21: invokevirtual #9 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
24: return
LineNumberTable:
line 16: 0
}
SourceFile: "LambdaTest.java"
InnerClasses:
public static final #74= #73 of #77; //Lookup=class java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup of class java/lang/invoke/MethodHandles
BootstrapMethods:
0: #36 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(
Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;
Ljava/lang/String;
Ljava/lang/invoke/MethodType;
Ljava/lang/invoke/MethodType;
Ljava/lang/invoke/MethodHandle;
Ljava/lang/invoke/MethodType;)
Ljava/lang/invoke/CallSite;
Method arguments:
#37 (Ljava/lang/String;)V
#38 invokestatic test/LambdaTest.Lambda$main$0:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
#37 (Ljava/lang/String;)V
1: #36 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(
Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;
Ljava/lang/String;
Ljava/lang/invoke/MethodType;
Ljava/lang/invoke/MethodType;
Ljava/lang/invoke/MethodHandle;
Ljava/lang/invoke/MethodType;)
Ljava/lang/invoke/CallSite;
Method arguments:
#37 (Ljava/lang/String;)V
#41 invokestatic test/LambdaTest.Lambda$main$1:(Ljava/lang/String;)V
#37 (Ljava/lang/String;)V这个 class 文件展示了三个主要部分：
常量池
构造方法和 main、print、Lambdamain0、Lambdamain1方法
Lambda表达式生成的内部类。
重点看下main方法的实现：
public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=2, locals=3, args_size=1 // 将字符串常量"Chen Longfei"从常量池压栈到操作数栈 0: ldc #3 // String Chen Longfei // 将栈顶引用型数值存入第二个本地变，即 String name = "Chen Longfei" 2: astore_1 // 将字符串常量"hello,"从常量池压栈到操作数栈 3: ldc #4 // String hello, // 将栈顶引用型数值存入第三个本地变量， 即 String prefix = "hello, " 5: astore_2 //将第二个引用类型本地变量推送至栈顶，即 name 6: aload_1 //将第三个引用类型本地变量推送至栈顶，即 prefix 7: aload_2 //通过invokedynamic指令创建Print接口的实匿名内部类，实现 (t) -> System.out.println(prefix + t) 8: invokedynamic #5, 0 // InvokeDynamic #0:print:(Ljava/lang/String;)Ltest/Print; //调用静态方法print 13: invokestatic #6 // Method print:(Ljava/lang/String;Ltest/Print;)V //将第二个引用类型本地变量推送至栈顶，即 name 16: aload_1 //通过invokedynamic指令创建Print接口的匿名内部类，实现 (t) -> System.out.println(t) 17: invokedynamic #7, 0 // InvokeDynamic #1:print:()Ltest/Print; //调用静态方法print 22: invokestatic #6 // Method print:(Ljava/lang/String;Ltest/Print;)V 25: return ……
两个匿名内部类是通过BootstrapMethods方法创建的：
匿名内部类
InnerClasses: public static final #74= #73 of #77; //Lookup=class java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup of class java/lang/invoke/MethodHandles BootstrapMethods: //调用静态工厂LambdaMetafactory.metafactory创建匿名内部类1。实现了 (t) -> System.out.println(prefix + t) 0: #36 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:( Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup; Ljava/lang/String; Ljava/lang/invoke/MethodType; Ljava/lang/invoke/MethodType; Ljava/lang/invoke/MethodHandle; Ljava/lang/invoke/MethodType;) Ljava/lang/invoke/CallSite; Method arguments: #37 (Ljava/lang/String;)V //该类会调用静态方法LambdaTest.Lambda$main$0 #38 invokestatic test/LambdaTest.Lambda$main$0:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V #37 (Ljava/lang/String;)V //调用静态工厂LambdaMetafactory.metafactory创建匿名内部类2，实现了 (t) -> System.out.println(t) 1: #36 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:( Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup; Ljava/lang/String; Ljava/lang/invoke/MethodType; Ljava/lang/invoke/MethodType; Ljava/lang/invoke/MethodHandle; Ljava/lang/invoke/MethodType;) Ljava/lang/invoke/CallSite; Method arguments: #37 (Ljava/lang/String;)V //该类会调用静态方法LambdaTest.Lambda$main$1 #41 invokestatic test/LambdaTest.Lambda$main$1:(Ljava/lang/String;)V #37 (Ljava/lang/String;)V
可以在运行时加上-Djdk.internal.Lambda.dumpProxyClasses=%PATH%，加上这个参数后，运行时，会将生成的内部类class输出到%PATH%路径下。
javap -p -c 反编译两个文件：
//print(name, (t) -> System.out.println(t))的实例
final class test.LambdaTest$$Lambda$1 implements test.Print {
private test.LambdaTest$$Lambda$1(); //构造方法
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #10 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
//实现test.Print接口方法
public void print(java.lang.String);
Code:
0: aload_1
//调用静态方法LambdaTest.Lambda$1
1: invokestatic #18 // Method test/LambdaTest.Lambda$1:(Ljava/lang/String;)V
4: return
}
//print(name, (t) -> System.out.println(prefix + t))的实例
final class test.LambdaTest$$Lambda$2 implements test.Print {
private final java.lang.String arg$1;
private test.LambdaTest$$Lambda$2(java.lang.String);
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #13 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: aload_0
5: aload_1
//final变量arg$1由构造方法传入
6: putfield #15 // Field arg$1:Ljava/lang/String;
9: return
//该方法返回一个 LambdaTest$$Lambda$2实例
private static test.Print get$Lambda(java.lang.String);
Code:
0: new #2 // class test/LambdaTest$$Lambda$2
3: dup
4: aload_0
5: invokespecial #19 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;)V
8: areturn
//实现test.Print接口方法
public void print(java.lang.String);
Code:
0: aload_0
1: getfield #15 // Field arg$1:Ljava/lang/String;
4: aload_1
//调用静态方法LambdaTest.Lambda$0
5: invokestatic #27 // Method test/LambdaTest.Lambda$0:(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V
8: return
}对比两个实例，可以发现，由于表达式print(name, (t) -> System.out.println(prefix + t))引用了局部变量prefix，LambdaTestKaTeX parse error: Can't use function '$' in math mode at position 7: Lambda$̲2类 多了一个final参数：…Lambda$2引用了同一份变量，该变量虽然在代码层面独立存储于两个类当中，但是在逻辑上具有一致性，所以匿名内部类中加上了final关键字，而外部类中虽然没有为prefix显式地添加final，但是在被Lambda表达式引用后，该变量就自动隐含了final语意（再次更改会报错）。
通过上面的例子可以发现，Lambda表达式由虚拟机指令InvokeDynamic实现方法调用。
方法调用不等同于方法执行，方法调用阶段的唯一任务就是确定被调用方法的版本（即确定具体调用那一个方法），不涉及方法内部具体运行。
方法调用不等同于方法执行，方法调用阶段的唯一任务就是确定被调用方法的版本（即确定具体调用那一个方法），不涉及方法内部具体运行。
java虚拟机中提供了5条方法调用的字节码指令：
invokestatic：调用静态方法
invokespecial：调用实例构造器方法、私有方法、父类方法
invokevirtual：调用虚方法。
invokeinterface：调用接口方法，在运行时再确定一个实现该接口的对象
invokedynamic：运行时动态解析出调用的方法，然后去执行该方法。
invokeDynamic是 java 7 引入的一条新的虚拟机指令，这是自 1.0 以来第一次引入新的虚拟机指令。到了 java 8 这条指令才第一次在 java 应用，用在 Lambda 表达式中。invokeDynamic与其他invoke指令不同的是它允许由应用级的代码来决定方法解析。
根据JVM规范的规定，invokeDynamic的操作码是186（0xBA），格式是：
invokedynamic indexbyte1 indexbyte2 0 0
invokeDynamic指令有四个操作数，前两个操作数构成一个索引[ (indexbyte1 << 8) | indexbyte2 ]，指向类的常量池，后两个操作数保留，必须是0。
查看上例中LambdaTest类的反编译结果，第一处Lambda表达式
print(name, (t) -> System.out.println(t));
对应的指令为：
17: invokedynamic #7, 0 // InvokeDynamic #1:print:()Ltest/Print;
常量池中#7对应的常量为：
#7 = InvokeDynamic #1:#42 // #1:print:()Ltest/Print;
其类型为CONSTANT_InvokeDynamic_info，CONSTANT_InvokeDynamic_info结构是Java7新引入class文件的，其用途就是给invokeDynamic指令指定启动方法（bootstrap method）、调用点call site（）等信息, 实际上是个 MethodHandle（方法句柄）对象。
#1代表BootstrapMethods表中的索引，即
BootstrapMethods：
//第一个
0: #36 ……//第二个
1: #36 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(
Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;
Ljava/lang/String;
Ljava/lang/invoke/MethodType;
Ljava/lang/invoke/MethodType;
Ljava/lang/invoke/MethodHandle;
Ljava/lang/invoke/MethodType;)
Ljava/lang/invoke/CallSite;
Method arguments:# 37 (Ljava/lang/String;)V
# 41 invokestatic test/LambdaTest.Lambda$main$1:(Ljava/lang/String;)V
# 37 (Ljava/lang/String;)V
也就是说，最终调用的是java.lang.invoke.LambdaMetafactory类的静态方法metafactory()。
为了更深入的了解invokeDynamic，先来看几个术语：
dynamic call site
程序中出现Lambda的地方都被称作dynamic call site，CallSite 就是一个 MethodHandle（方法句柄）的 holder。方法句柄指向一个调用点真正执行的方法。
bootstrap method
java里对所有Lambda的有统一的bootstrap method(LambdaMetafactory.metafactory)，bootstrap运行期动态生成了匿名类，将其与CallSite绑定，得到了一个获取匿名类实例的call site object
call site object
call site object持有MethodHandle的引用作为它的target，它是bootstrap method方法成功调用后的结果，将会与 dynamic call site永久绑定。call site object的target会被JVM执行，就如同执行一条invokevirtual指令，其所需的参数也会被压入operand stack。最后会得一个实现了functional interface的对象。
InvokeDynamic 首先需要生成一个 CallSite（调用点对象），CallSite 是由 bootstrap method 返回，也就是调LambdaMetafactory.metafactory方法。
public static CallSite metafactory(MethodHandles.Lookup caller, String invokedName, MethodType invokedType,
MethodType samMethodType, MethodHandle implMethod, MethodType instantiatedMethodType)
throws LambdaConversionException {
AbstractValidatingLambdaMetafactory mf;
mf = new InnerClassLambdaMetafactory(caller, invokedType, invokedName, samMethodType, implMethod,
instantiatedMethodType, false, EMPTY_CLASS_ARRAY, EMPTY_MT_ARRAY);
mf.validateMetafactoryArgs();
return mf.buildCallSite();
}前三个参数是固定的，由VM自动压栈：
MethodHandles.Lookup caller代表InvokeDynamic 指令所在的类的上下文（在上例中就是LambdaTest），可以通过 Lookup#lookupClass()获取这个类
String invokedName表示要实现的方法名（在上例中就是Print接口的方法名“print”）
MethodType invokedType call site object所持有的MethodHandle需要的参数和返回类型（signature）
接下来就是附加参数，这些参数是灵活的，由Bootstrap methods表提供：
MethodType samMethodType表示要实现functional interface里面抽象方法的类型
MethodHandle implMethod表示编译器给生成的 desugar 方法，是一个 MethodHandle
MethodType instantiatedMethodType即运行时的类型，因为方法定义可能是泛型，传入时可能是具体类型String之类的，要做类型校验强转等等
LambdaMetafactory.metafactory 方法会创建一个VM Anonymous Class，这个类是通过 ASM 编织字节码在内存中生成的，然后直接通过 UNSAFE 直接加载而不会写到文件里。VM Anonymous Class 是真正意义上的匿名类，不需要 ClassLoader 加载，没有类名，当然也没其他权限管理等操作，这意味着效率更高(不必要的锁操作)、GC 更方便（没有 ClassLoader）。
要让invokedynamic正常运行，一个核心的概念就是方法句柄（method handle）。它代表了一个可以从invokedynamic调用点进行调用的方法。每个invokedynamic指令都会与一个特定的方法关联（也就是bootstrap method或BSM）。当编译器遇到invokedynamic指令的时候，BSM会被调用，会返回一个包含了方法句柄的对象，这个对象表明了调用点要实际执行哪个方法。
Java 7 API中加入了java.lang.invoke.MethodHandle（及其子类），通过它们来代表invokedynamic指向的方法。 一个Java方法可以视为由四个基本内容所构成：
名称
签名（包含返回类型）
定义它的类
实现方法的字节码
这意味着如果要引用某个方法，我们需要有一种有效的方式来表示方法签名（而不是反射中强制使用的令人讨厌的Class<?>[] hack方式）。
方法句柄首先需要的一个表达方法签名的方式，以便于查找。在Java 7引入的Method Handles API中，这个角色是由java.lang.invoke.MethodType类来完成的，它使用一个不可变的实例来代表签名。要获取MethodType，我们可以使用methodType()工厂方法。这是一个参数可变的方法，以class对象作为参数。 第一个参数所使用的class对象，对应着签名的返回类型；剩余参数中所使用的class对象，对应着签名中方法参数的类型。例如：
//toString()的签名 MethodType mtToString = MethodType.methodType(String.class); // setter方法的签名 MethodType mtSetter = MethodType.methodType(void.class, Object.class); // Comparator中compare()方法的签名 MethodType mtStringComparator = MethodType.methodType(int.class, String.class, String.class);
现在我们就可以使用MethodType，再组合方法名称以及定义方法的类来查找方法句柄。要实现这一点，我们需要调用静态的MethodHandles.lookup()方法。这样的话，会给我们一个“查找上下文（lookup context）”，这个上下文基于当前正在执行的方法（也就是调用lookup()的方法）的访问权限。
查找上下文对象有一些以“find”开头的方法，例如，findVirtual()、findConstructor()、findStatic()等。这些方法将会返回实际的方法句柄，需要注意的是，只有在创建查找上下文的方法能够访问（调用）被请求方法的情况下，才会返回句柄。这与反射不同，我们没有办法绕过访问控制。换句话说，方法句柄中并没有与setAccessible()对应的方法。例如
public MethodHandle getToStringMH() {
MethodHandle mh = null;
MethodType mt = MethodType.methodType(String.class);
MethodHandles.Lookup lk = MethodHandles.lookup();
try {
mh = lk.findVirtual(getClass(), "toString", mt);
} catch (NoSuchMethodException | IllegalAccessException mhx) {
throw (AssertionError) new AssertionError().initCause(mhx);
}
return mh;
}MethodHandle中有两个方法能够触发对方法句柄的调用，那就是invoke()和invokeExact()。这两个方法都是以接收者（receiver）和调用变量作为参数，所以它们的签名为：
public final Object invoke(Object... args) throws Throwable; public final Object invokeExact(Object... args) throws Throwable;
两者的区别在于，invokeExact()在调用方法句柄时会试图严格地直接匹配所提供的变量。而invoke()与之不同，在需要的时候，invoke()能够稍微调整一下方法的变量。invoke()会执行一个asType()转换，它会根据如下的这组规则来进行变量的转换：
如果需要的话，原始类型会进行装箱操作
如果需要的话，装箱后的原始类型会进行拆箱操作
如果必要的话，原始类型会进行扩展
void返回类型会转换为0（对于返回原始类型的情况），而对于预期得到引用类型的返回值的地方，将会转换为null
null值会被视为正确的，不管静态类型是什么都可以进行传递
接下来，我们看一下考虑上述规则的简单调用样例：
Object rcvr = "a";
try {
MethodType mt = MethodType.methodType(int.class);
MethodHandles.Lookup l = MethodHandles.lookup();
MethodHandle mh = l.findVirtual(rcvr.getClass(), "hashCode", mt);
int ret;
try {
ret = (int) mh.invoke(rcvr);
System.out.println(ret);
} catch (Throwable t) {
t.printStackTrace();
}
} catch (IllegalArgumentException | NoSuchMethodException | SecurityException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException x) {
x.printStackTrace();
}上面的代码调用了Object的hashcode()方法，看到这里，你肯定会说这不就是 Java 的反射吗？
确实，MethodHandl和 Reflection实现的功能有太多相似的地方，都是运行时解析方法调用，理解方法句柄的一种方式就是将其视为以安全、现代的方式来实现反射的核心功能，在这个过程会尽可能地保证类型的安全。 但是，究其本质，两者之间还是有区别的： Reflection中的java.lang.reflect.Method对象远比MethodHandl机制中的java.lang.invoke.MethodHandle`对象所包含的信息来得多。前者是方法在Java一端的全面映像，包含了方法的签名、描述符以及方法属性表中各种属性的Java端表示方式，还包含有执行权限等的运行期信息。而后者仅仅包含着与执行该方法相关的信息。用开发人员通俗的话来讲，Reflection是重量级，而MethodHandle是轻量级。
从性能角度上说，MethodHandle 要比反射快很多，因为访问检查在创建的时候就已经完成了，而不是像反射一样等到运行时候才检查
Reflection是在模拟Java代码层次的方法调用，而MethodHandle是在模拟字节码层次的方法调用。 MethodHandle 是结合 invokedynamic 指令一起为动态语言服务的，也就是说MethodHandle （更准确的来说是其设计理念）是服务于所有运行在JVM之上的语言，而 Relection 则只是适用 Java 语言本身。
关于“Java Lambda表达式的原理是什么”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识，可以关注亿速云行业资讯频道，小编每天都会为大家更新不同的知识点。
免责声明：本站发布的内容（图片、视频和文字）以原创、转载和分享为主，文章观点不代表本网站立场，如果涉及侵权请联系站长邮箱：is@yisu.com进行举报，并提供相关证据，一经查实，将立刻删除涉嫌侵权内容。
