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【JVM】- 类加载与字节码结构2

web 2025/6/18 3:37:20

编译期处理（语法糖）

java编译器把.java源码编译成.class字节码的过程，自动生成和转换的一些代码。

默认构造器

public class Candy01 {
}

编译成class后的代码

public class Candy1 {public Candy1(){super();}
}

自动拆装箱（jdk5加入）

public class Candy02 {public static void main(String[] args) {/*** jdk5之前：* Integer x = Integer.valueOf(1);* int y = x.intValue();*/Integer x = 1; // 自动拆箱int y = x; // 自动装箱}
}

泛型集合取值

public class Candy03 {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(10); // 实际调用：List.add(Object e)Integer x = list.get(0); // 实际调用的是 Object obj = List.get(int idx);}
}

编译器在获取真正字节码时，需要额外做一个类型转换的操作：

Integer x = (Integer)list.get(0);

可变参数

public class Candy04 {public static void foo(String... args) {String[] array = args;System.out.println(array);}public static void main(String[] args) {foo("hello", "world");}
}

编译后的代码：

public class Candy04 {public static void foo(String[] args) {String[] array = args;System.out.println(array);}public static void main(String[] args) {foo(new String[]{"hello", "world"});}
}

如果调用了foo()，则等价于foo(new String[]{})，创建了一个空数组，而不会直接传null进去

数组 - foreach循环

public class Candy05_01 {public static void main(String[] args) {int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};for(int e : array) {System.out.println(e);}}
}

会被编译为：

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);
}

List - foreach循环

public class Candy05_02 {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);for(Integer i : list) {System.out.println(i);}}
}

会被编译成：

Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {Integer e = (Integer) it.next();System.out.println(e);
}

foreach循环写法可以配合数组，以及所有实现了Iterator接口的集合类一起使用

switch - 字符串

public class Candy06_01 {public static void choose(String str) {switch(str) {case "hello": {System.out.println("h");break;}case "world": {System.out.println("w");break;}}}
}

会被编译成：

public class Candy06_01 {public static void choose(String str) {byte x = -1;switch(str.hashCode()) {case 99162322:  // "hello"的hash值if (str.equals("hello")) {x = 0;}break;case 113318802:  // "world"的hash值if (str.equals("world")) {x = 1;}}switch(x) {case 0:System.out.println("h");break;case 1:System.out.println("w");}}
}

编译后其实是执行了两次switch

  • 第一次是根据hash和equals将字符串转换为相应的byte类型
  • 第二次才是利用byte进行比较。

第一遍使用hashCode进行比较，是为了提高效率，较少可能的比较；而equals是为了防止hash冲突。

switch - 枚举类

enum Sex {MALE, FEMALE
}
public class Candy06_02 {public static void foo(Sex sex) {switch(sex) {case MALE: {System.out.println("男");break;}case FEMALE: {System.out.println("女");break;}}}
}

编译后代码：

public class Candy06_02 {public static void foo(Sex sex) {// 获取枚举的序号（MALE.ordinal() = 0, FEMALE.ordinal() = 1）int ordinal = sex.ordinal(); switch (ordinal) {case 0:  // MALESystem.out.println("男");break;case 1:  // FEMALESystem.out.println("女");break;}}
}

枚举类

enum Sex {MALE, FEMALE
}

转换后代码：

public final class Sex extends java.lang.Enum<Sex> {// 枚举常量（public static final）public static final Sex MALE;public static final Sex FEMALE;// 私有构造函数（enum 不能外部实例化）private Sex(String name, int ordinal) {super(name, ordinal);}// 静态初始化块（初始化所有枚举值）static {MALE = new Sex("MALE", 0);FEMALE = new Sex("FEMALE", 1);$VALUES = new Sex[]{MALE, FEMALE};}// 自动生成的方法：values() 返回所有枚举值public static Sex[] values() {return (Sex[])$VALUES.clone();}// 自动生成的方法：valueOf(String) 根据名字返回枚举public static Sex valueOf(String name) {return (Sex)Enum.valueOf(Sex.class, name);}// 内部存储所有枚举值的数组private static final Sex[] $VALUES;
}

try-with-resources简化资源关闭

public class Candy07 {public static void main(String[] args) {/*try(资源变量 = 创建资源对象) {}catch() {}*/try(InputStream is = new FileInputStream("d:\\test.txt")) {System.out.println(is);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

其中：资源对象需要实现AutoCloseable接口，例如：InputStream、OutPutStream、Connection、Statement、ResultSet等接口都实现了AutoCloseable接口，使用try-with-resources可以不用写finally语句，编译器会帮助我们生成资源关闭的代码。

上边代码被编译为：

public class Candy07 {public static void main(String[] args) {try {InputStream is = new FileInputStream("d:\\test.txt");Throwable t = null;try {System.out.println(is);}catch (Throwable e1){t = e1; // t是我们代码中出现的异常throw e1;} finally {// 判断了资源不为空if(is != null) {// 如果我们的代码有异常if(t != null) {try {is.close();} catch (Throwable e2) {// 如果close出现异常，作为被压制异常添加t.addSuppressed(e2);}}else {// 如果代码没有异常，close出现的异常就是最后catch块中的eis.close();}}}}catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

如果我们的代码出现了异常，并且关闭资源的时候又出现了异常，如果想让这两个异常都显示，可以使用压制异常。

例如：

public class Candy08 {public static void main(String[] args) {try (MyResource resource = new MyResource()) {int i = 1 / 0; // 除0异常}catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}
class MyResource implements AutoCloseable {@Overridepublic void close() throws Exception {throw new Exception("close异常"); // 资源关闭异常}
}

输出：在这里插入图片描述
两个异常都会被抛出

方法重写时的桥接方法

class A {public Number m() {return 1;}
}
class B extends A {@Override// 子类m方法的返回值是Integer，是父类m方法返回值Number的子类public Integer m() {return 2;}
}

编译后的代码：

class B extends A {public Integer m() {return 2;}// 此方法才是真正重写了父类public Number m()方法public synthetic bridge Number m() {// 调用public Integer m()return m();}
}

桥接方法比较特殊，只对java虚拟机可见，与原来的public Integer m()，没有命名冲突。

无参的匿名内部类

public class Candy08 {public static void main(String[] args) {Runnable runnable = new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("ok");}};}
}

编译后代码：

// 额外生成的类
final class Candy08$1 implements Runnable {Candy08$1() {}@Overridepublic void run() {System.out.println("ok");}
}
public class Candy08 {public static void main(String[] args) {Runnable runnable = new Candy08$1();}
}

引用局部变量的匿名内部类

public class Candy10 {public static void test(final int x) {Runnable runnable = new Runnable() {public void run() {System.out.println(x);}};}
}

编译后：

// 额外生成的类
final class Candy10$1 implements Runnable {int val$x;Candy10$1(int x) {this.val$x = x;}public void run() {System.out.println(this.val$x);}}
public class Candy10 {public static void test(final int x) {Runnable runnable = new Candy10$1(x);}
}

这也解释了为什么匿名内部类里边使用的变量必须使用final修饰：因为在创建Candy10$1对象时，将x的值赋值给了Candy10$1对象的val$x属性，所以x的值不会在发生变化了。如果发生变化，那么val$x属性没有机会再跟着一起变化了。

http://www.xdnf.cn/news/13989.html

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