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什么是语法糖
所谓的 语法糖 #xff0c;其实就是指 java 编译器把 *.java 源码编译为 *.class 字节码的过程中#xff0c;自动生成 和转换的一些代码#xff0c;主要是为了减轻程序员的负担#xff0c;算是 java 编译器给我们的一个额外福利#xff08;给…3. 编译期处理
什么是语法糖
所谓的 语法糖 其实就是指 java 编译器把 *.java 源码编译为 *.class 字节码的过程中自动生成 和转换的一些代码主要是为了减轻程序员的负担算是 java 编译器给我们的一个额外福利给糖吃
以下代码分析的前提
注意以下代码的分析借助了 javap 工具、idea 的反编译功能、idea 插件、jclasslib 等工具。另外 编译器转换的结果直接就是 class 字节码只是为了便于阅读给出了 几乎等价 的 java 源码方式并不是编译器还会转换出中间的 java 源码切记。
3.1 默认构造器
public class Candy1 {
}编译成class后的代码
public class Candy1 {// 这个无参构造是编译器帮助我们加上的public Candy1() {super(); // 即调用父类 Object 的无参构造方法即调用 java/lang/Object.
init:()V}
}3.2 自动拆装箱
这个特性是 JDK 5 开始加入的 代码片段1
public class Candy2 {public static void main(String[] args) {Integer x 1;int y x;}
}
这段代码在 JDK 5 之前是无法编译通过的必须改写为 代码片段2 :
public class Candy2 {public static void main(String[] args) {Integer x Integer.valueOf(1);int y x.intValue();}
}显然之前版本的代码太麻烦了需要在基本类型和包装类型之间来回转换尤其是集合类中操作的都是包装类型因此这些转换的事情在 JDK 5 以后都由编译器在编译阶段完成。即 代码片段1 都会在编 译阶段被转换为 代码片段2
3.3 泛型集合取值
泛型也是在 JDK 5 开始加入的特性但 java 在编译泛型代码后会执行 泛型擦除 的动作即泛型信息 在编译为字节码之后就丢失了实际的类型都当做了 Object 类型来处理
public class Candy3 {public static void main(String[] args) {ListInteger list new ArrayList();list.add(10); // 实际调用的是 List.add(Object e)Integer x list.get(0); // 实际调用的是 Object obj List.get(int index);}
}所以在取值时编译器真正生成的字节码中还要额外做一个类型转换的操作
// 需要将 Object 转为 Integer
Integer x (Integer)list.get(0)
如果前面的 x 变量类型修改为 int 基本类型那么最终生成的字节码是
// 需要将 Object 转为 Integer, 并执行拆箱操作
int x ((Integer)list.get(0)).intValue();
擦除的是字节码上的泛型信息可以看到 LocalVariableTypeTable 仍然保留了方法参数泛型的信息
public cn.itcast.jvm.t3.candy.Candy3();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack1, locals1, args_size10: aload_01: invokespecial #1 // Method java/lang/Object.
init:()V4: returnLineNumberTable:line 6: 0LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 5 0 this Lcn/itcast/jvm/t3/candy/Candy3;public static void main(java.lang.String[]);descriptor: ([Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack2, locals3, args_size10: new #2 // class java/util/ArrayList3: dup4: invokespecial #3 // Method java/util/ArrayList.
init:()V7: astore_18: aload_19: bipush 1011: invokestatic #4 // Method
java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;14: invokeinterface #5, 2 // InterfaceMethod
java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z19: pop20: aload_121: iconst_022: invokeinterface #6, 2 // InterfaceMethod
java/util/List.get:(I)Ljava/lang/Object;27: checkcast #7 // class java/lang/Integer30: astore_231: returnLineNumberTable:line 8: 0line 9: 8line 10: 20line 11: 31LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 32 0 args [Ljava/lang/String;8 24 1 list Ljava/util/List;LocalVariableTypeTable:Start Length Slot Name Signature8 24 1 list Ljava/util/ListLjava/lang/Integer;;使用反射仍然能够获得这些信息
public SetInteger test(ListString list, MapInteger, Object map) {
}
Method test Candy3.class.getMethod(test, List.class, Map.class);
Type[] types test.getGenericParameterTypes();
for (Type type : types) {if (type instanceof ParameterizedType) {ParameterizedType parameterizedType (ParameterizedType) type;System.out.println(原始类型 - parameterizedType.getRawType());Type[] arguments parameterizedType.getActualTypeArguments();for (int i 0; i arguments.length; i) {System.out.printf(泛型参数[%d] - %s\n, i, arguments[i]);}}
}输出
原始类型 - interface java.util.List
泛型参数[0] - class java.lang.String
原始类型 - interface java.util.Map
泛型参数[0] - class java.lang.Integer
泛型参数[1] - class java.lang.Object3.4 可变参数
可变参数也是 JDK 5 开始加入的新特性
Java代码
public class Candy4 {public static void foo(String... args) {String[] array args; // 直接赋值System.out.println(array);}public static void main(String[] args) {foo(hello, world);}
}被编译器转换后的代码
可变参数 String... args 其实是一个 String[] args 从下面的代码中就可以看出来
public class Candy4 {public static void foo(String[] args) {String[] array args; // 直接赋值System.out.println(array);}public static void main(String[] args) {foo(new String[]{hello, world});}
}注意如果调用了 foo() 则等价代码为 foo(new String[]{}) 创建了一个空的数组而不会传递 null 进去 3.5 foreach 循环
仍是 JDK 5 开始引入的语法糖
1.数组的 foreach 循环
Java代码
public class Candy5_1 {public static void main(String[] args) {int[] array {1, 2, 3, 4, 5}; // 数组赋初值的简化写法也是语法糖哦for (int e : array) {System.out.println(e);}}
}被编译器转换后的代码
public class Candy5_1 {public Candy5_1() {}public static void main(String[] args) {int[] array new int[]{1, 2, 3, 4, 5};for(int i 0; i array.length; i) {int e array[i];System.out.println(e);}}
}2.集合的 foreach 循环
Java代码
public class Candy5_2 {public static void main(String[] args) {ListInteger list Arrays.asList(1,2,3,4,5);for (Integer i : list) {System.out.println(i);}}
}被编译器转换后的代码
实际被编译器转换为对迭代器的调用
public class Candy5_2 {public Candy5_2() {}public static void main(String[] args) {ListInteger list Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);Iterator iter list.iterator();while(iter.hasNext()) {Integer e (Integer)iter.next();System.out.println(e);}}
}注意foreach 循环写法能够配合数组以及所有实现了 Iterable 接口的集合类一起使用其中 Iterable 用来获取集合的迭代器 Iterator 3.6 switch
字符串从 JDK 7 开始switch 可以作用于字符串和枚举类这个功能其实也是语法糖
1. switch 字符串
Java代码
public class Candy6_1 {public static void choose(String str) {switch (str) {case hello: {System.out.println(h);break;}case world: {System.out.println(w);break;}}}
}
注意 switch 配合 String 和枚举使用时变量不能为null原因分析完语法糖转换后的代码应当自然清楚
被编译器转换后的代码
public class Candy6_1 {public Candy6_1() {}public static void choose(String str) {byte x -1;switch(str.hashCode()) {case 99162322: // hello 的 hashCodeif (str.equals(hello)) {x 0;}break;case 113318802: // world 的 hashCodeif (str.equals(world)) {x 1;}}switch(x) {case 0:System.out.println(h);break;case 1:System.out.println(w);}}
}
可以看到执行了两遍 switch第一遍是根据字符串的 hashCode 和 equals 将字符串的转换为相应 byte 类型第二遍才是利用 byte 执行进行比较。
为什么第一遍时必须既比较 hashCode又利用 equals 比较呢hashCode 是为了提高效率减少可能的比较而 equals 是为了防止 hashCode 冲突例如 BM 和 C这两个字符串的hashCode值都是 2123 如果有如下Java代码
public class Candy6_2 {public static void choose(String str) {switch (str) {case BM: {System.out.println(h);break;}case C.: {System.out.println(w);break;}}}
}被编译器转换后的代码
public class Candy6_2 {public Candy6_2() {}public static void choose(String str) {byte x -1;switch(str.hashCode()) {case 2123: // hashCode 值可能相同需要进一步用 equals 比较if (str.equals(C.)) {x 1;} else if (str.equals(BM)) {x 0;}default:switch(x) {case 0:System.out.println(h);break;case 1:System.out.println(w);}}}
}2.switch 枚举
Java代码
enum Sex {MALE, FEMALE
}
public class Candy7 {public static void foo(Sex sex) {switch (sex) {case MALE:System.out.println(男); break;case FEMALE:System.out.println(女); break;}}
}
被编译器转换后的代码
public class Candy7 {/*** 定义一个合成类仅 jvm 使用对我们不可见* 用来映射枚举的 ordinal 与数组元素的关系* 枚举的 ordinal 表示枚举对象的序号从 0 开始* 即 MALE 的 ordinal()0FEMALE 的 ordinal()1*/static class $MAP {// 数组大小即为枚举元素个数里面存储case用来对比的数字static int[] map new int[2];static {map[Sex.MALE.ordinal()] 1;map[Sex.FEMALE.ordinal()] 2;}}public static void foo(Sex sex) {int x $MAP.map[sex.ordinal()];switch (x) {case 1:System.out.println(男);break;case 2:System.out.println(女);break;}}
}
3.7 枚举类
