面试题：Java字节码中方法调用指令有哪些及它们的区别

invokestatic

适用方法类型：用于调用静态方法。静态方法属于类本身，而不属于类的实例，在类加载时就已经分配内存空间，可通过类名直接调用。
举例：

public class MathUtils {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int result = MathUtils.add(3, 5);
    }
}

在上述代码中，MathUtils.add 是静态方法，编译后的字节码会使用 invokestatic 指令来调用 add 方法。

invokespecial

适用方法类型：
- 调用构造方法：每个类的构造方法用于初始化对象实例，invokespecial 指令用于在创建对象时调用相应的构造方法。
- 调用私有方法：私有方法只能在类内部被访问，invokespecial 指令确保对私有方法的访问仅限于类内部。
- 调用父类的方法：在子类中通过 super 关键字调用父类的方法时，使用 invokespecial 指令。
举例：

class Animal {
    private String name;
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    private void eat() {
        System.out.println("Animal is eating");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }
    public void bark() {
        super.eat();
        System.out.println("Dog is barking");
    }
}

在 Dog 类的构造方法中，super(name) 调用父类构造方法会使用 invokespecial；在 bark 方法中，super.eat() 调用父类私有方法 eat 也会使用 invokespecial。

invokevirtual

适用方法类型：用于调用虚方法。虚方法是指在类中定义，可能在子类中被重写的实例方法。Java的多态性主要通过 invokevirtual 指令实现，运行时会根据对象的实际类型来决定调用哪个类的方法实现。
举例：

class Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a shape");
    }
}

class Circle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape1 = new Shape();
        Shape shape2 = new Circle();
        shape1.draw();
        shape2.draw();
    }
}

在上述代码中，shape1.draw() 和 shape2.draw() 都会使用 invokevirtual 指令。运行时，shape1.draw() 调用 Shape 类的 draw 方法，shape2.draw() 由于 shape2 实际类型是 Circle，调用 Circle 类重写后的 draw 方法。

invokeinterface

适用方法类型：用于调用接口方法。当通过接口引用来调用接口中定义的方法时，使用该指令。在运行时，Java虚拟机需要根据对象的实际类型来确定具体调用的实现类方法。
举例：

interface Drawable {
    void draw();
}

class Rectangle implements Drawable {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a rectangle");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Drawable drawable = new Rectangle();
        drawable.draw();
    }
}

在上述代码中，drawable.draw() 通过接口引用调用实现类方法，字节码中会使用 invokeinterface 指令。

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面试题：Java字节码中方法调用指令有哪些及它们的区别

知识考点

面试题答案

invokestatic

invokespecial

invokevirtual

invokeinterface