java - JVM 字节码访问修饰符标志 0x1000(十六进制) "synthetic"何时设置？

Question

对于一些 Java 字节码解析器项目，我阅读了 JVM 规范并发现 Java 虚拟机类文件格式访问修饰符字段的位掩码值是

  ACC_PUBLIC = 0x0001
  ACC_FINAL = 0x0010
  ACC_SUPER = 0x0020 # old invokespecial instruction semantics (Java 1.0x?)
  ACC_INTERFACE = 0x0200
  ACC_ABSTRACT = 0x0400
  ACC_SYNTHETIC = 0x1000 
  ACC_ANNOTATION = 0x2000
  ACC_ENUM = 0x4000

我不知道 0x1000 是干什么用的。我在一个内部类中看到过一次，但从那以后我检查过的所有内部类都没有设置这个标志。你现在知道这个标志的含义是什么以及它是在什么地方/什么时候设置的吗？

Answer 1

合成元素是存在于已编译类文件中但不存在于源代码中的任何元素。通过检查一个元素是否是合成的，您可以为反射式处理代码的工具区分这些元素。这当然首先与使用反射的库相关，但它也与其他工具相关，例如不允许您调用合成方法或使用合成类的 IDE。最后，对于 Java 编译器来说，在编译期间验证代码从不直接使用合成元素也很重要。合成元素仅用于使 Java 运行时快乐，它简单地处理(并验证)交付的代码，其中它将合成元素视为与任何其他元素相同。

您已经提到内部类作为 Java 编译器插入合成元素的示例，那么让我们看一下这样一个类:

class Foo {

  private String foo;

  class Bar {

    private Bar() { }

    String bar() {
      return foo;
    }
  }

  Bar bar() {
    return new Bar();
  }
}

这个编译非常好，但没有合成元素，它会被不了解内部类的 JVM 拒绝。 Java 编译器将上述类脱糖 为如下内容:

class Foo {

  private String foo;

  String access$100() {  // synthetic method
    return foo;
  }

  Foo$Bar bar() {
    return new Foo$Bar(this, (Foo$1)null);
  }

  Foo() { } // NON-synthetic, but implicit!
}

class Foo$Bar {

  private final Foo $this; // synthetic field

  private Foo$Bar(Foo $this) {  // synthetic parameter
    this.$this = $this;
  }

  Foo$Bar(Foo $this, Foo$1 unused) {  // synthetic constructor
    this($this);
  }

  String bar() {
    return $this.access$100();
  }
}

class Foo$1 { /*empty, no constructor */ } // synthetic class

如前所述，JVM 不知道内部类，但会强制成员进行私有(private)访问，即内部类将无法访问其封闭类的私有(private)属性。因此，Java 编译器需要向被访问的类添加所谓的访问器，以暴露其不可见的属性:

1. foo字段是私有(private)的，因此只能从 Foo 中访问. access$100方法将这个字段暴露给它的包，在这个包中总是可以找到一个内部类。此方法是合成的，因为它是由编译器添加的。

2. Bar构造函数是私有(private)的，因此只能从其自己的类中调用。为了实例化 Bar 的实例，另一个(合成的)构造函数需要公开实例的构造。然而，构造函数有一个固定的名称(在内部，它们都被称为 <init> )，因此我们不能将技术应用于我们简单命名为 access$xxx 的方法访问器。 .相反，我们通过创建合成类型 Foo$1 使构造函数访问器独一无二。 .

3. 为了访问其外部实例，内部类需要存储对该实例的引用，该实例存储在合成字段中 $this .该引用需要通过构造函数中的合成参数传递给内部实例。

合成元素的其他示例是表示 lambda 表达式的类、使用类型发散签名覆盖方法时的桥接方法、Proxy 的创建类或由其他工具(如 Maven 构建)或运行时代码生成器(如 Byte Buddy)创建的类(无耻的插件)。