通过字节码看原理，带你去找kotlin中的static方法

kotlin在被钦定为Android的官方开发语言后，越来越多的Android开发者投向kotlin的怀抱。尽管kotlin兼容Java，但在使用上还是有很大不同的，就像static关键字，我们可以用companion object来替代static，当我们用反射去调用时，会发现调用时并不像static那样直接，笔者在日常使用中就遇到这样的问题，想拿反射去调用静态方法时无法调用，所以便通过字节码的实现来一窥究竟，顺便水一篇文章（●>∀<●）。

一、如何查看kotlin字节码

我们通过Tools->Kotlin->Show Kotlin bytecode打开Kotlin字节码界面，查看Kotlin文件的字节码形式。界面如下：

二、Object单例看static

在Kotlin中，我们可以通过Object来直接实现一个单例，通过对Object单例中方法的调用来实现类似于Java中static方法的调用。

object MyObject {
    val x = "x"

    public fun foo(): String {
        return x
    }
}

对于这个简单的Object单例，我们看到的字节码是这样的（省略部分字节码）：

  private final static Ljava/lang/String; x = "x"
  
  public final getX()Ljava/lang/String;
  ...
  public final setX(Ljava/lang/String;)V
  ..
  public final foo()Ljava/lang/String;
  ...
  
  public final static Lcom/tanzhouedu/testapplication/MyObject; INSTANCE

可以看到，Kotlin在该类中声明了一个INSTANCE的static变量来实现单例效果。

所以我们在Java语言中调用foo()方法是这样的，即拿到INSTANCE静态变量再继续调用。

三、Companion Object单例看static

这一次，我们通过Companion Object伴生对象来实现静态的变量和方法调用，代码如下：

class MyClass {

    companion object {
        val x = "x"

        fun foo(): String {
            return x
        }
    }
}

我们看到的字节码是这样的（省略部分字节码）：


// access flags 0x1A
private final static Ljava/lang/String; x = "x"

// access flags 0x19
public final static Lcom/windinwork/myapplication/bytecode/MyClass$Companion; Companion
  
// access flags 0x31
public final class com/windinwork/myapplication/bytecode/MyClass$Companion {
  // access flags 0x11
  public final getX()Ljava/lang/String;
  @Lorg/jetbrains/annotations/NotNull;() // invisible
   L0
    LINENUMBER 6 L0
    INVOKESTATIC com/windinwork/myapplication/bytecode/MyClass.access$getX$cp ()Ljava/lang/String;
    ARETURN
   ...

  // access flags 0x11
  public final foo()Ljava/lang/String;
   ...

我们来分析一下这段字节码，可以看到，我们在Companion Object中声明的变量x，编译之后是作为MyClass的静态变量存在，而方法getX()和foo()是作为MyClass$Companion的成员方法存在。我们可以看到，MyClass通过一个静态变量Companion持有MyClass$Companion的引用，所以我们在访问x变量和调用foo()方法时，实质上是通过对Companion这一静态变量进行方法调用，于是我们在Java中对Companion Object单例的调用是这样的

四、通过＠JvmStatic实现Java中的静态方法

通过以上两个例子，我们发现，在我们声明的单例中，变量是采用了static修饰的，我们通过反射可以直接拿到变量。而方法都没有使用static修饰。如果不加处理，在我们用Java进行反射调用时，我们无法对foo()方法像Java的static方法进行直接的反射调用，而要通过Object单例中的INSTANCE或者使用Companion Object单例时的Companion静态变量，间接地进行反射调用。

那么，我们可不可以像对这些单例的方法，进行Java的static方法的反射调用呢？这时候我们就要使用＠JvmStatic注解。

这时候我们就可以看到foo()方法也被static修饰了，这样我们在调用foo()方法的方式和在Java调用时的是一致的了。

五、结论

从上面我们可以看到，如果不通过＠JvmStatic注解，kotlin在字节码中是不产生static方法的，当然我们在kotlin使用中是可以直接调用，如MyClass.foo()的，而放到Java上表现就明显不同了。这篇文章主要是写给Java转向kotlin时对kotlin中static变量和方法实现有疑问的同学，希望能有所帮助。