如果你用过反射并且执行过getDeclaredMethods方法的话,你可能会感到很惊讶。你会发现很多源代码里没有的方法。或许你也看过到这些方法的一些修饰符,并且发现里面有的方法是volatile的。

immutator项目的一些用户遇到过这样的问题。他发现immutator(这个项目探索了Java一些不太为人所知的细节)生成的Java源代码使用volatile作为方法的关键字,这样的代码没法通过编译。结果就是这项目没法使用。现在来介绍一下什么是syntethic和bridge方法。

可见性

当你创建一个内部的或者说嵌套的时候,这个类的私有变量和方法对上层的类是可见的。这个在不可变嵌套式Builder模式中用到了。这在Java语言规范里是定义好的一个行为。

package synthetic;

public class SyntheticMethodTest1 {
    private A aObj = new A();

    public class A {
        private int i;
    }

    private class B {
        private int i = aObj.i;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SyntheticMethodTest1 me = new SyntheticMethodTest1();
        me.aObj.i = 1;
        B bObj = me.new B();
        System.out.println(bObj.i);
    }
}

JVM对所有的类对一视同仁,都认为是顶层的,所有的类都会被编译的顶层的类,那些内部类编译完后会生成...$... class的类文件。

$ ls -Fart
../ SyntheticMethodTest2$A.class MyClass.java SyntheticMethodTest4.java SyntheticMethodTest2.java
SyntheticMethodTest2.class SyntheticMethodTest3.java ./ MyClassSon.java SyntheticMethodTest1.java

如果你创建一个内部的类的话,编译完后它其实就是个完全的顶层的类。

那这些私有变量是如何被外部类访问的呢?如果它们是个顶层类的私有变量,它们的确也是,那为什么别的类还能直接访问这些变量?

javac是这样解决这个问题的,对于那些声明为private的字段、方法或者构造函数,如果它们还被外部类所使用,就会生成一个sythetic的方法。这些sythetic方法是用来访问最终的私有变量/方法/构造函数的。这些方法的生成也很智能,只有那些确实被外部类用到的才会生成这样的方法。

package synthetic;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;

public class SyntheticMethodTest2 {

    public static class A {
        private A(){}
        private int x;
        private void x(){};
    }

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        a.x = 2;
        a.x();
        System.out.println(a.x);
        for (Method m : A.class.getDeclaredMethods()) {
            System.out.println(String.format(\

上述程序的输出是这样的:

2
00001008 access$1
00001008 access$2
00001008 access$3
00000002 x
--------------------------
00000111 void wait
00000011 void wait
00000011 void wait
00000001 boolean equals
00000001 String toString
00000101 int hashCode
00000111 Class getClass
00000111 void notify
00000111 void notifyAll
--------------------------
00000002 synthetic.SyntheticMethodTest2$A
00001000 synthetic.SyntheticMethodTest2$A

在上面这个程序中,我们把值赋给了变量x,然后又调用了同名的一个方法。这会触发编译器来生成对应的synthetic方法。你会看到它生成了三个方法,应该是x变量的setter和getter方法,以及x()方法的一个synthetic方法。这些synthetic方法并不存在于getMethods方法里返回的列表中,因为这些是synthetic方法,它们是不能直接调用的。从这点来说,它们和私有方法差不多。

看一下java.lang.reflect.Modifier里面定义的常量,可以明白这些十六进制的数字代表的是什么:

00001008 SYNTHETIC|STATIC
00000002 PRIVATE
00000111 NATIVE|FINAL|PUBLIC
00000011 FINAL|PUBLIC
00000001 PUBLIC
00001000 SYNTHETIC

列表中有两个是构造方法。还有一个私有方法和一个synthetic的。私有的这个是因为我们确实定义了。synthetic的方法出现是因为我们从外部调用了内部的私有成员。这里面还没有出现bridge方法。

其实说到最后也没讲完到底什么是volatile方法,或者说volatile方法是不存在的,所谓的volatile方法就是指bridge方法。由于在修饰符中volatile和bridge是同一个值,在之前版本的javap中存在一个BUG,一个bridge方法在反编译后会显示成volatile,所以存在“volatile方法”的说法。

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