今天偶然想起之前和朋友討論過的一個問題：如何唯一確定一個 Java 類？我相信大多數朋友遇到這個問題的回答都是：類的全路徑唄。但事實上，唯一確定一個 Java 類，單單靠類路徑是不夠的，還要多加上一個東西：類加載器。也就是說，類加載器 + 類路徑才唯一確定一個 Java 類。
為了證明我所說的，我們來做一個簡單的實驗。
//自定義一個類加載器
ClassLoader myLoader = new ClassLoader() {
@Override
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
try {
String fileName=name.substring(name.lastIndexOf(".")+1)+".class";
InputStream is=getClass().getResourceAsStream(fileName);
if( is == null ){
return super.loadClass(name);
}
byte[] bytes = new byte[is.available()];
is.read(bytes); //通過自定義類加載器讀取class文件的二進制流
return defineClass(name, bytes, 0,bytes.length);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
throw new ClassNotFoundException(name);
}
}
};
//比較類是否相同
Object obj = myLoader.loadClass("com.chenshuyi.UniqueClass").newInstance();
System.out.println(obj.getClass());
System.out.println(UniqueClass.class);
System.out.println(obj instanceof UniqueClass);
在上面這段代碼中，我首先定義了一個自定義類加載器 myLoader，之后讓其去加載com.chenshuyi.UniqueClass類，之后調用newInstance()獲得該類的實例 obj。
接着分別打印輸出 obj 對象的類路徑，以及 UniqueClass 類的類路徑，最后使用 instanceof 符號判斷 obj 對象是否是 UniqueClass 類的實例。最后的輸出結果是：
class com.chenshuyi.UniqueClass
class com.chenshuyi.UniqueClass
false
上面的結果顯示：obj 對象和 UniqueClass 類的類路徑完全相同，都是com.chenshuyi.UniqueClass。但是 obj 對象卻不是 UniqueClass 類的實例。這就驗證了我的說法，即：類加載器 + 類路徑才唯一確定一個 Java 類。
其實在 Java 語言中，還有一個與之非常類似的情況：如何唯一確定類中的一個方法？按照我們一直以來的直覺，我們會回答：方法名、形參類型、形參個數。例如下面的兩個方法雖然方法名相同，但是參數類型和個數不同，所以他們是不同的方法。
public void Hello(String name)
public void Hello(String name, int age)
但下面兩個方法雖然返回類型不同，但他們的方法名和參數類型是一致的，所以他們無法通過編譯。
public void Hello(String name)
public String Hello(String name)
但是其實對於 JVM 來說，在同一個類中是可以存在方法名相同並且參數類型相同的方法名的。也就是說，在JVM 中判斷一個方法的要素是：類名、方法名以及方法描述符。與 Java 源碼中的不同在於方法描述符這個概念。方法描述符由方法的參數類型和返回類型所構成。例如下面的這個方法，方法描述符就是 name 這個參數，以及 String 這個返回類型。
public String Hello(String name)
為了證明我上面的觀點，我們再做一個簡單的實驗。
下面的代碼聲明了一個方法 a 和 方法 b，方法名不同，返回類型不同。
public class UniqueMethod {
public void a(){}
public String b(){
return "b";
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello");
}
}
為了證明在 JVM 對於方法唯一性判斷，我將通過修改字節碼的方式，讓 UniqueMethod 字節碼變成下面這樣。即有兩個相同的 a 方法，它們的方法名、形參類型、形參個數都相同，但是返回參數類型不同。
public class UniqueMethod {
public void a(){}
public String a(){
return "b";
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello");
}
}
那么實驗開始了！
首先我們用 javac 命令編譯出字節碼 class 文件，接着使用 asmtools 工具將 class 文件再轉為 jasm 文件。我們打開 jasm 文件看看：
可以看到里面有三個方法，分別是 a 方法、b 方法和 main 方法。此時我們將 b 方法名稱直接修改成 a 方法，接着使用 asmtools 工具將 jasm 文件轉為 class 文件。通過這種方式，我們就可以在一個類中擁有兩個名為 a 的方法了。這兩個 a 方法，它們的方法名、形參類型、形參個數都相同，但是返回參數類型不同。
生成修改后的 class 文件之后，我們運行 java UniqueMethod命令，順利打印出字符：Hello。這說明 class 文件並沒有任何錯誤，JVM 對於方法名、形參類型、形參個數都相同，但是返回參數類型不同的方法，是完全接受的。
讓我們再用 javap 命令來看看 class 文件的字節碼結構，我們會發現確實是存在了兩個名稱為 a 的方法的。
最后讓我們來總結一下：在 JVM 中，類路徑和類加載器唯一確定一個 Java 類，方法名、形參類型、形參個數、返回參數類型唯一確定一個 Java 類中的方法。
其實不僅僅是類與方法的唯一性，在很多方面 JVM 和 Java 語言規范真是有很大的差別。很多在 Java 中成立的東西，到了 JVM 其實就不一定成立了。例如：Java 的泛型、Java 的 lambla 表達式等等，其實只在 Java 語言層面存在，而在 JVM 中其實是不存在的。
好了，今天的分享到此為止了。喜歡這篇文章的話，那就分享給朋友一起看吧！