3 分钟快速搞懂 Java 的桥接方法，Java 多态实现原理解析

javac Child.java

javap -v -c Child.class

结果如下：

public class Child extends Parent

......省略部分结果......

java.lang.Integer get();

descriptor: ()Ljava/lang/Integer;

flags:

Code:

stack=1, locals=1, args_size=1

0: iconst_1

1: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;

4: areturn

LineNumberTable:

line 5: 0

java.lang.Number get();

descriptor: ()Ljava/lang/Number;

flags: ACC_BRIDGE, ACC_SYNTHETIC

Code:

stack=1, locals=1, args_size=1

0: aload_0

1: invokevirtual #3 // Method get:()Ljava/lang/Integer;

4: areturn

LineNumberTable:

line 1: 0

从上面的结果可以看到，有一个方法 java.lang.Number get(), 在源码中是没有出现过的，是由编译器自动生成的，该方法被标记为ACC_BRIDGE和ACC_SYNTHETIC，就是我们前面所说的桥接方法。

这个方法就起了一个桥接的作用，它所做的就是把对自身的调用通过invokevirtual指令再调用方法 java.lang.Integer get()。

**编译器这么做的原因是什么呢？**因为在 JVM 方法中，返回类型也是方法签名的一部分，而桥接方法的签名和其父类的方法签名一致，以此就实现了协变返回值类型。

类型擦除

泛型是 Java 1.5 才引进的概念，在这之前是没有泛型的概念的，但泛型代码能够很好地和之前版本的代码很好地兼容，这是为什么呢？

这是因为，在编译期间 Java 编译器会将类型参数替换为其上界（类型参数中 extends 子句的类型），如果上界没有定义，则默认为 Object，这就叫做类型擦除。

当一个子类在继承（或实现）一个父类（或接口）的泛型方法时，在子类中明确指定了泛型类型，那么在编译时编译器会自动生成桥接方法，例如：

public class Parent<T> {

void set(T t) {

}

}

public class Child extends Parent<String> {

@Override

void set(String str) {

}

}

Child 类在继承其父类 Parent 的泛型方法时，明确指定了泛型类型为 String，将这段代码进行编译，再反编译：

public class Child extends Parent<java.lang.String>

......省略部分结果......

void set(java.lang.String);

descriptor: (Ljava/lang/String;)V

flags:

Code:

stack=0, locals=2, args_size=2

0: return

LineNumberTable:

line 5: 0

void set(java.lang.Object);

descriptor: (Ljava/lang/Object;)V

flags: ACC_BRIDGE, ACC_SYNTHETIC

Code:

stack=2, locals=2, args_size=2

0: aload_0

1: aload_1

2: checkcast #2 // class java/lang/String

5: invokevirtual #3 // Method set:(Ljava/lang/String;)V

8: return

LineNumberTable:

line 1: 0

从上面的结果可以看到，有一个方法 void set(java.lang.Object), 在源码中是没有出现过的，是由编译器自动生成的，该方法被标记为ACC_BRIDGE和ACC_SYNTHETIC，就是我们前面所说的桥接方法。

这个方法就起了一个桥接的作用，它所做的就是把对自身的调用通过invokevirtual指令再调用方法 void set(java.lang.String)。

**编译器这么做的原因是什么呢？**因为 Parent 类在类型擦除之后，变成这样：

public class Parent<Object> {

void set(Object t) {

}

}

编译器为了让子类有一个与父类的方法签名一致的方法，就在子类自动生成一个与父类的方法签名一致的桥接方法。

如何获取桥接方法的实际方法

在 Spring Framework 中已经实现了获取桥接方法的实际方法的功能，就在 spring-core 模块中的 BridgeMethodResolver 类中，像这样直接使用就行了：

method = BridgeMethodResolver.findBridgedMethod(method);

findBridgedMethod 方法是怎么实现的呢？我们来分析一下源码（spring-core 的版本为 5.2.8.RELEASE）：

public static Method findBridgedMethod(Method bridgeMethod) {

// 如果不是桥连方法，就直接返回原方法。

if (!bridgeMethod.isBridge()) {

return bridgeMethod;

}

// 先从本地缓存读取，缓存中有则直接返回。

Method bridgedMethod = cache.get(bridgeMethod);

if (bridgedMethod == null) {

List<Method> candidateMethods = new ArrayList<>();

// 以方法名称和入参个数相等为筛选条件。

MethodFilter filter = candidateMethod ->

isBridgedCandidateFor(candidateMethod, bridgeMethod);

// 递归该类及其所有父类上的所有方法，符合筛选条件就添加进来。

ReflectionUtils.doWithMethods(bridgeMethod.getDeclaringClass()

, candidateMethods::add, filter);

if (!candidateMethods.isEmpty()) {

// 如果符合筛选条件的方法个数为 1，则直接采用；

// 否则，调用 searchCandidates 方法再次筛选。

bridgedMethod = candidateMethods.size() == 1 ?

candidateMethods.get(0) :

searchCandidates(candidateMethods, bridgeMethod);

}

// 如果找不到实际方法，则返回原来的桥连方法。

if (bridgedMethod == null) {

// A bridge method was passed in but we couldn't find the bridged method.

// Let's proceed with the passed-in method and hope for the best...

bridgedMethod = bridgeMethod;

}

// 把查找的结果放入内存缓存。

cache.put(bridgeMethod, bridgedMethod);

}

return bridgedMethod;

}

我们再看一下再次筛选的 searchCandidates 方法是如何实现的：