Java 虚拟机是否允许重载 return 类型？

Question

我经历过这个presentation。

幻灯片 No:26 引用

Java language does not allow overloading on return type

Java Virtual machine does allow overloading on return type

这些说法是真的吗？如果两个语句都为真，如何使代码可编译以便 jvm 运行代码？

我有一个关于这个主题的 SE 问题：

Java - why no return type based method overloading?

提前致谢。

Answer 1

这些说法完全正确。

请记住 Java 是两件事 - 一是语言，二是虚拟机。虽然限制语言不允许基于类型的方法重载使 Java 成为一种更易于使用的语言，但 JVM 仍然可以允许这样做以使其更强大。

作为一种语言，Java 有一个编译器，它执行规则，使 Java 成为一种比允许这样做的编程语言更简单、更容易的编程语言。为此，它限制了您可以做的事情，但仅限于 Java 语言本身。运行 JVM 上的 Scala 或 Ruby 之类的东西需要不同的规则和功能，在这个级别上，重要的是 JVM 允许灵活性，这使 JVM 取得了如此巨大的成功，它在这么多平台和设备。

在一种可以通过 return 类型进行重载的语言中，这很容易出错，不支持该功能的决定是故意使 Java 更少 error-prone编程语言。编译器如何知道您打算调用哪个函数？

另一方面，JVM 是 low-level 高度优化的虚拟机，存在于运行字节码，而不是 Java。因此，以这种方式限制 JVM 是不明智的，因为它应该能够运行根本不是从 Java 生成的字节码。

另一个例子是多重继承，它在 Java 中不可用，但没有什么能阻止您编写支持多重继承的语言并将其编译为字节码。它会使您的语言更难使用并且可能更容易出错，但如果您需要该功能，JVM 不会阻止您。

Answer 2

除了之外，这里有一个小演示，显示实际上是可以基于 return 类型进行重载。可以有一个 class 具有两个具有相同名称和参数的方法，仅在 return 类型上不同。

_{（这是一个纯 Java 程序的事实模糊了语言和 JVM 之间的界限，并且回答了 "Java" 是否允许这种重载的问题更难，但我认为 Ewald 已经很好地解释了这一点 - 当然，我是 "cheating" 这个演示...:)}

该程序使用 Apache ByteCode Engineering Library (BCEL) 在运行时生成并加载这样的 class。然后，它创建此 class 的实例，并列出和调用所有（声明的）方法。

package Whosebug.returntypes;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

import org.apache.bcel.Constants;
import org.apache.bcel.generic.ClassGen;
import org.apache.bcel.generic.ConstantPoolGen;
import org.apache.bcel.generic.InstructionFactory;
import org.apache.bcel.generic.InstructionList;
import org.apache.bcel.generic.MethodGen;
import org.apache.bcel.generic.ObjectType;
import org.apache.bcel.generic.PUSH;
import org.apache.bcel.generic.Type;

public class DifferentReturnTypesDemo
{
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        ClassGenerator classGenerator = new ClassGenerator();
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        classGenerator.create(baos);

        ByteArrayClassLoader byteArrayClassLoader = new ByteArrayClassLoader(
            baos.toByteArray());
        Class<?> c = byteArrayClassLoader.loadClass(
            "Whosebug.returntypes.Generated");
        byteArrayClassLoader.close();
        Object instance = c.newInstance();
        for (Method method : c.getDeclaredMethods())
        {
            System.out.println(method);
            method.invoke(instance, (Object[]) null);
        }
    }
}

class ByteArrayClassLoader extends URLClassLoader
{
    private final byte data[];

    ByteArrayClassLoader(byte data[])
    {
        super(new URL[0]);
        this.data = data;
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(final String name)
        throws ClassNotFoundException
    {
        return defineClass(name, data, 0, data.length);
    }
}

class ClassGenerator
{
    private InstructionFactory instructionFactory;
    private ConstantPoolGen constantPool_cp;
    private ClassGen classGen;

    public ClassGenerator()
    {
        classGen = new ClassGen("Whosebug.returntypes.Generated",
            "java.lang.Object", "Generator.java", Constants.ACC_PUBLIC |
                Constants.ACC_SUPER, new String[] {});

        constantPool_cp = classGen.getConstantPool();
        instructionFactory = new InstructionFactory(classGen, constantPool_cp);
    }

    public void create(OutputStream out) throws IOException
    {
        createCreateConstructor();
        createMethodReturningInt();
        createMethodReturningFloat();
        classGen.getJavaClass().dump(out);
    }

    private void createCreateConstructor()
    {
        InstructionList instructionList = new InstructionList();
        MethodGen method = new MethodGen(Constants.ACC_PUBLIC, Type.VOID,
            Type.NO_ARGS, new String[0], "<init>",
            "Whosebug.returntypes.Generated", instructionList,
            constantPool_cp);
        instructionList.append(InstructionFactory.createLoad(Type.OBJECT, 0));
        instructionList.append(instructionFactory.createInvoke(
            "java.lang.Object", "<init>", Type.VOID, Type.NO_ARGS,
            Constants.INVOKESPECIAL));
        instructionList.append(InstructionFactory.createReturn(Type.VOID));
        method.setMaxStack();
        method.setMaxLocals();
        classGen.addMethod(method.getMethod());
        instructionList.dispose();
    }

    private void createMethodReturningInt()
    {
        // Create a public, no-arguments method named "print" that
        // returns an int value
        InstructionList instructionList = new InstructionList();
        MethodGen method = new MethodGen(Constants.ACC_PUBLIC, Type.INT,
            Type.NO_ARGS, new String[0], "print",
            "Whosebug.returntypes.Generated", instructionList,
            constantPool_cp);

        // Generate the "System.out.println" instructions
        instructionList.append(instructionFactory.createFieldAccess(
            "java.lang.System", "out", new ObjectType("java.io.PrintStream"),
            Constants.GETSTATIC));
        instructionList.append(new PUSH(constantPool_cp, "return int"));
        instructionList.append(instructionFactory.createInvoke(
            "java.io.PrintStream", "println", Type.VOID,
            new Type[] { Type.STRING }, Constants.INVOKEVIRTUAL));

        // Generate the return instruction
        instructionList.append(new PUSH(constantPool_cp, 123));
        instructionList.append(InstructionFactory.createReturn(Type.INT));

        method.setMaxStack();
        method.setMaxLocals();
        classGen.addMethod(method.getMethod());
        instructionList.dispose();
    }

    private void createMethodReturningFloat()
    {
        // Create a public, no-arguments method named "print" that
        // returns a float value
        InstructionList instructionList = new InstructionList();
        MethodGen method = new MethodGen(Constants.ACC_PUBLIC, Type.FLOAT,
            Type.NO_ARGS, new String[0], "print",
            "Whosebug.returntypes.Generated", instructionList,
            constantPool_cp);

        // Generate the "System.out.println" instructions
        instructionList.append(instructionFactory.createFieldAccess(
            "java.lang.System", "out", new ObjectType("java.io.PrintStream"),
            Constants.GETSTATIC));
        instructionList.append(new PUSH(constantPool_cp, "return float"));
        instructionList.append(instructionFactory.createInvoke(
            "java.io.PrintStream", "println", Type.VOID,
            new Type[] { Type.STRING }, Constants.INVOKEVIRTUAL));

        // Generate the return instruction
        instructionList.append(new PUSH(constantPool_cp, 456.789f));
        instructionList.append(InstructionFactory.createReturn(Type.FLOAT));

        method.setMaxStack();
        method.setMaxLocals();
        classGen.addMethod(method.getMethod());
        instructionList.dispose();
    }
}

输出为

public int Whosebug.returntypes.Generated.print()
return int
public float Whosebug.returntypes.Generated.print()
return float

显示具有相同名称签名的方法出现两次，仅在 return 类型上有所不同 - 而且，使用反射，这两个方法仍然可以被调用。

Java 虚拟机是否允许重载 return 类型？

Does Java virtual machine allow overloading on return type?

java

polymorphism

jvm

overloading