Java编译器将Java代码编译成过程中，会由编译器引入一些类、方法、属性，这些由编译器引入一些类、方法、属性会被标上synthetic字段。本文主要介绍几种编译器会生成synthetic方法的情况

1、泛型

子类在具象化泛型接口、泛型父类的泛型时，由于方法签名不一致，运行时动态分派将会查找不到重写的方法，为解决此问题，编译器会生成一个synthetic bridge方法

public class Base<T> {public void f(T t) {System.out.println("Base");}
}public class Sub extends Base<String> {@Overridepublic void f(String s) {System.out.println("Sub");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Base<String> base = new Sub();base.f("123");}
}
// 输出Sub

Base类编译后，由于泛型擦除，f方法签名将变为f(Ljava/lang/Object;)V，即入参为Object类型。Sub类不存在泛型，所以编译后，f方法的签名将变为f(Ljava/lang/String;)V。由于这两个方法签名不同，Sub#f方法并未真正意义上重写Base#f方法。这就存在一个问题，main方法里调用Base#f时，由于泛型擦除和静态分派，调用方法的签名是f(Ljava/lang/Object;)V；运行时动态分派根据实际类型去查找f(Ljava/lang/Object;)V方法，而Sub里并不存在该方法，顺着类继承层次会从父类中查找到该方法，从而调用父类方法，子类重写的方法失效。
为了解决这个问题，编译器在子类Sub中生成一个签名为f(Ljava/lang/Object;)V的方法，这个方法调用重写的f(Ljava/lang/String;)V方法。
用jclasslib插件查看Base类f方法编译出来的字节码

用jclasslib插件查看Sub类f方法编译出来的字节码，存在两个f方法。重写的f方法

编译器生成的f方法

2、子类重写方法改变方法签名

如上是泛型导致的方法签名不一致，编译器生成一个synthetic bridge方法。子类在重写父类方法时，可以修改方法的返回值，也会导致啊方法签名不一致，也需要编译器生成一个synthetic bridge方法。

public class Base {public Number f() {return 1.11;}
}public class Sub extends Base {@Overridepublic Integer f() {return 1;}
}public class Main {public static void main(String[] args) {Base base = new Sub();System.out.println(base.f());}
}
// 输出1

跟上面类似

3、可见性问题

由于反射设计问题，反射的方法访问权限控制与JVM访问权限控制存在差异，导致能直接调用的方法通过反射调用却存在问题，为解决此种不一致，编译器引入synthetic方法。
https://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6342411

// package org.example.refl.a
class Base {public void f() {System.out.println("Base");}
}
public class Sub extends Base {}// package org.example.refl
public class Main {public static void main(String[] args) {Sub sub = new Sub();sub.f();}
}// package org.example.refl
public class Main {public static void main(String[] args) throws Exception {Method f = Sub.class.getMethod("f");f.invoke(new Sub());}
}

org.example.refl.a包下面定义包可见的Base类和public可见的Sub类。Base类的f方法对Main类不可见，但对Sub可见；Sub类对Main类可见。通过方法调用和反射两种方式调用Sub#f方法。
直接方法调用时，main方法编译成如下

invokevirtual的方法访问权限控制涉及三个阶段：验证、解析、执行阶段，本节问题只涉及解析阶段中的方法解析。解析就是将符号引用转换成常量池中的具体值引用。方法解析将reference method解析为resolved method。reference method即invokevirtual指令操作数指定的方法，resolved method即常量池中的某个方法。方法解析首先按照类继承层次根据符号引用查找方法，然后校验权限。由于符号引用指定的方法可能不存在（继承父类获得的方法），导致reference method解析为resolved method不是同一个方法，但是校验权限仍按照reference method校验，所以Main类中可以调用org/example/refl/a/Sub.f。
通过反射调用方法时，实际上需要reflect包去实现JVM同样的权限校验逻辑，此时存在了不一致。由于Sub类没有f方法，Sub.class.getMethod(“f”)实际上会获得到Base#f方法，此时校验权限则不通过，因为Main中不能访问Base#f方法。为解决此问题，编译器在Sub类中加入了synthetic方法，在这个方法中调用Base#f方法。此时Sub.class.getMethod(“f”)拿到的方法是这个synthetic方法，不存在访问权限问题。

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Java几种生成synthetic方法的情况

1、泛型

2、子类重写方法改变方法签名

3、可见性问题

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