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Java语法糖

JakietYu 2022-04-25 阅读 95

从反编译后代码可以看出,可变参数在被使用的时候,他首先会创建一个数组,数组的长度就是调用该方法时传递实参的个数,然后再把参数值全部放到这个数组当中,再把这个数组作为参数传递到被调用的方法中。

[](()糖块五 、枚举


Java SE5提供了一种新的类型-Java的枚举类型,关键字enum可以将一组具名的值的有限集合创建为一种新的类型,而这些具名的值可以作为常规的程序组件使用,这是一种非常有用的功能。参考:[Java的枚举类型用法介绍](()

要想看源码,首先得有一个类吧,那么枚举类型到底是什么类呢?是enum吗?

答案很明显不是,enum就和class一样,只是一个关键字,他并不是一个类。

那么枚举是由什么类维护的呢,我们简单的写一个枚举:

public enum T {

SPRING,SUMMER;

}

然后我们使用反编译,看看这段代码到底是怎么实现的,反编译后代码内容如下:

public final class T extends Enum {

public static final /* enum */ T SPRING = new T(“SPRING”, 0);

public static final /* enum */ T SUMMER = new T(“SUMMER”, 1);

private static final /* synthetic */ T[] $VALUES;

public static T[] values() {

return (T[])$VALUES.clone();

}

public static T valueOf(String name) {

return Enum.valueOf(T.class, name);

}

private T(String string, int n) {

super(string, n);

}

static {

$VALUES = new T[]{SPRING, SUMMER};

}

}

通过反编译后代码我们可以看到,public final class T extends Enum,说明,该类是继承了Enum类的,同时final关键字告诉我们,这个类也是不能被继承的。

当我们使用enmu来定义一个枚举类型的时候,编译器会自动帮我们创建一个final类型的类继承Enum类,所以枚举类型不能被继承。

[](()糖块六 、内部类


内部类又称为嵌套类,可以把内部类理解为外部类的一个普通成员。

内部类之所以也是语法糖,是因为它仅仅是一个编译时的概念。

outer.java里面定义了一个内部类inner,一旦编译成功,就会生成两个完全不同的.class文件了,分别是outer. 《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 class和outer$inner.class。所以内部类的名字完全可以和它的外部类名字相同。

public class OutterClass {

private String userName;

public String getUserName() {

return userName;

}

public void setUserName(String userName) {

this.userName = userName;

}

public static void main(String[] args) {

}

class InnerClass {

private String name;

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

}

}

以上代码编译后会生成两个class文件:OutterClass$InnerClass.class 、OutterClass.class 。

当我们尝试使用jad对OutterClass.class文件进行反编译的时候,命令行会打印以下内容:

Parsing OutterClass.class…

Parsing inner class OutterClass$InnerClass.class…

Generating OutterClass.jad

它会把两个文件全部进行反编译,然后一起生成一个OutterClass.jad文件。文件内容如下:

public class OutterClass {

class InnerClass {

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

private String name;

final OutterClass this$0;

InnerClass() {

this.this$0 = OutterClass.this;

super();

}

}

public OutterClass() {

}

public String getUserName() {

return userName;

}

public void setUserName(String userName) {

this.userName = userName;

}

public static void main(String args1[]) {

}

private String userName;

}

[](()糖块七 、条件编译


—般情况下,程序中的每一行代码都要参加编译。但有时候出于对程序代码优化的考虑,希望只对其中一部分内容进行编译,此时就需要在程序中加上条件,让编译器只对满足条件的代码进行编译,将不满足条件的代码舍弃,这就是条件编译。

如在C或C++中,可以通过预处理语句来实现条件编译。其实在Java中也可实现条件编译。我们先来看一段代码:

public class ConditionalCompilation {

public static void main(String[] args) {

final boolean DEBUG = true;

if(DEBUG) {

System.out.println(“Hello, DEBUG!”);

}

final boolean ONLINE = false;

if(ONLINE){

System.out.println(“Hello, ONLINE!”);

}

}

}

反编译后代码如下:

public class ConditionalCompilation {

public static void main(String[] args) {

boolean DEBUG = true;

System.out.println(“Hello, DEBUG!”);

boolean ONLINE = false;

}

首先,我们发现,在反编译后的代码中没有System.out.println(“Hello, ONLINE!”);,这其实就是条件编译。

当if(ONLINE)为false的时候,编译器就没有对其内的代码进行编译。

所以,Java语法的条件编译,是通过判断条件为常量的if语句实现的。根据if判断条件的真假,编译器直接把分支为false的代码块消除。通过该方式实现的条件编译,必须在方法体内实现,而无法在正整个Java类的结构或者类的属性上进行条件编译。

这与C/C++的条件编译相比,确实更有局限性。在Java语言设计之初并没有引入条件编译的功能,虽有局限,但是总比没有更强。

[](()糖块八 、断言


在Java中,assert关键字是从JAVA SE 1.4 引入的,为了避免和老版本的Java代码中使用了assert关键字导致错误,Java在执行的时候默认是不启动断言检查的(这个时候,所有的断言语句都将忽略)。

如果要开启断言检查,则需要用开关-enableassertions或-ea来开启。

看一段包含断言的代码:

public class AssertTest {

public static void main(String args[]) {

int a = 1;

int b = 1;

assert a == b;

System.out.println(“CSDN-ThinkWon”);

assert a != b : “ThinkWon”;

System.out.println(“博客:https://blog.csdn.net/ThinkWon”);

}

}

反编译后代码如下:

public class AssertTest {

static final /* synthetic */ boolean $assertionsDisabled;

public static void main(String[] args) {

boolean a = true;

boolean b = true;

if (!$assertionsDisabled && a != b) {

throw new AssertionError();

}

System.out.println(“CSDN-ThinkWon”);

if (!$assertionsDisabled && a == b) {

throw new AssertionError((Object)“ThinkWon”);

}

System.out.println(“\u535a\u5ba2:https://blog.csdn.net/ThinkWon”);

}

static {

$assertionsDisabled = !AssertTest.class.desiredAssertionStatus();

}

}

很明显,反编译之后的代码要比我们自己的代码复杂的多。所以,使用了assert这个语法糖我们节省了很多代码。

其实断言的底层实现就是if语言,如果断言结果为true,则什么都不做,程序继续执行,如果断言结果为false,则程序抛出AssertError来打断程序的执行。

-enableassertions会设置$assertionsDisabled字段的值。

[](()糖块九 、数值字面量


在java 7中,数值字面量,不管是整数还是浮点数,都允许在数字之间插入任意多个下划线。这些下划线不会对字面量的数值产生影响,目的就是方便阅读。

比如:

public class Test {

public static void main(String[] args) {

int i = 10_000;

System.out.println(i);

}

}

反编译后:

public class Test {

public static void main(String[] args) {

int i = 10000;

System.out.println(i);

}

}

反编译后就是把删除了_。也就是说编译器并不认识在数字字面量中的_,需要在编译阶段把他去掉。

[](()糖块十 、增强for循环


增强for循环(for-each)相信大家都不陌生,日常开发经常会用到的,他会比for循环要少写很多代码,那么这个语法糖背后是如何实现的呢?

public static void main(String args[]) {

String[] strs = {“CSDN-ThinkWon”, “简书-JourWon”, “博客:https://blog.csdn.net/ThinkWon”};

for (String s : strs) {

System.out.println(s);

}

System.out.println();

List strList = Arrays.asList(strs);

for (String s : strList) {

System.out.println(s);

}

}

反编译后代码如下:

public static void main(String args[]) {

String[] strs;

String[] arrstring = strs = new String[]{“CSDN-ThinkWon”, “\u7b80\u4e66-JourWon”, “\u535a\u5ba2:https://blog.csdn.net/ThinkWon”};

int n = arrstring.length;

for (int i = 0; i < n; ++i) {

String s = arrstring[i];

System.out.println(s);

}

System.out.println();

List strList = Arrays.asList(strs);

Iterator iterator = strList.iterator();

while (iterator.hasNext()) {

String s = iterator.next();

System.out.println(s);

}

}

代码很简单,for-each的实现原理其实就是使用了普通的for循环和迭代器。

[](()糖块十一 、try-with-resource语句


Java里,对于文件操作IO流、数据库连接等开销非常昂贵的资源,用完之后必须及时通过close方法将其关闭,否则资源会一直处于打开状态,可能会导致内存泄露等问题。

关闭资源的常用方式就是在finally块里释放,即调用close方法。比如,我们经常会写这样的代码:

public static void main(String args[]) {

BufferedReader br = null;

try {

String line;

br = new BufferedReader(new FileReader(“d:\hello.xml”));

while ((line = br.readLine()) != null) {

System.out.println(line);

}

} catch (IOException e) {

// handle exception

} finally {

try {

if (br != null) {

br.close();

}

} catch (IOException ex) {

// handle exception

}

}

}

从Java 7开始,jdk提供了一种更好的方式关闭资源,使用try-with-resources语句,改写一下上面的代码,效果如下:

public static void main(String args[]) {

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(“d:\ hello.xml”))) {

String line;

while ((line = br.readLine()) != null) {

System.out.println(line);

}

} catch (IOException e) {

// handle exception

}

}

看,这简直是一大福音啊,虽然我之前一般使用IOUtils去关闭流,并不会使用在finally中写很多代码的方式,但是这种新的语法糖看上去好像优雅很多呢。

反编译以上代码,看下他的背后原理:

public static void main(String[] args) {

try {

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(“d:\ hello.xml”));

Throwable throwable = null;

try {

String line;

while ((line = br.readLine()) != null) {

System.out.println(line);

}

} catch (Throwable line) {

throwable = line;

throw line;

} finally {

if (br != null) {

if (throwable != null) {

try {

br.close();

} catch (Throwable line) {

throwable.addSuppressed(line);

}

} else {

br.close();

}

}

}

} catch (IOException br) {

// empty catch block

}

}

其实背后的原理也很简单,那些我们没有做的关闭资源的操作,编译器都帮我们做了。

所以,再次印证了,语法糖的作用就是方便程序员的使用,但最终还是要转成编译器认识的语言。

[](()糖块十二、Lambda表达式


关于Labmda表达式,有人可能会有质疑,因为网上有人说他并不是语法糖。其实我想纠正下这个说法。

Labmda表达式不是匿名内部类的语法糖,但是他也是一个语法糖。实现方式其实是依赖了几个JVM底层提供的Labmda相关api。

先来看一个简单的Labmda表达式。遍历一个list:

public static void main(String[] args) {

List strList = new ArrayList<>();

strList.add(“CSDN-ThinkWon”);

strList.add(“简书-JourWon”);

strList.add(“博客:https://blog.csdn.net/ThinkWon”);

strList.forEach(s -> System.out.println(s));

}

为啥说他并不是内部类的语法糖呢,前面讲内部类我们说过,内部类在编译之后会有两个class文件,但是,包含Labmda表达式的类编译后只有一个文件。

反编译后代码如下:

public static void main(String[] args) {

ArrayList strList = new ArrayList();

strList.add(“CSDN-ThinkWon”);

strList.add(“\u7b80\u4e66-JourWon”);

strList.add(“\u535a\u5ba2:https://blog.csdn.net/ThinkWon”);

strList.forEach((Consumer)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)V, lambda$main$0(java.lang.String ), (Ljava/lang/String;)V)());

}

private static /* synthetic */ void lambda$main$0(String s) {

System.out.println(s);

}

可以看到,在forEach方法中,其实是调用了java.lang.invoke.LambdaMetafactory#metafactory方法,该方法的第四个参数implMethod指定了方法实现。可以看到这里其实是调用了一个lambda$main$0方法进行了输出。

再来看一个稍微复杂一点的,先对List进行过滤,然后再输出:

public static void main(String[] args) {

List strList = new ArrayList<>();

strList.add(“CSDN-ThinkWon”);

strList.add(“简书-JourWon”);

strList.add(“博客:https://blog.csdn.net/ThinkWon”);

List list = strList.stream().filter(string -> string.contains(“CSDN-ThinkWon”)).collect(Collectors.toList());

list.forEach(s -> {

System.out.println(s);

});

}

反编译后代码如下:

public static void main(String[] args) {

ArrayList strList = new ArrayList();

strList.add(“CSDN-ThinkWon”);

strList.add(“\u7b80\u4e66-JourWon”);

strList.add(“\u535a\u5ba2:https://blog.csdn.net/ThinkWon”);

List list = strList.stream().filter((Predicate)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)Z, lambda$main$0(java.lang.String ), (Ljava/lang/String;)Z)()).collect(Collectors.toList());

list.forEach((Consumer)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)V, lambda$main$1(java.lang.Object ), (Ljava/lang/Object;)V)());

}

private static /* synthetic */ void lambda$main$1(Object s) {

System.out.println(s);

}

private static /* synthetic */ boolean lambda$main$0(String string) {

return string.contains(“CSDN-ThinkWon”);

}

两个Labmda表达式分别调用了lambda$main 1 和 l a m b d a 1和lambda 1和lambdamain$0两个方法。

所以,Labmda表达式的实现其实是依赖了一些底层的api,在编译阶段,编译器会把Labmda表达式进行解糖,转换成调用内部api的方式。

[](()可能遇到的坑


[](()泛型-当泛型遇到重载

public class GenericTypes {

public static void method(List list) {

System.out.println(“invoke method(List list)”);

}

public static void method(List list) {

System.out.println(“invoke method(List list)”);

}

}

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