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資訊專欄INFORMATION COLUMN

Hollis原創(chuàng)|不了解這12個(gè)語法糖,別說你會(huì)Java

番茄西紅柿 / 1098人閱讀

摘要:但其實(shí),虛擬機(jī)并不支持這些語法糖。方式為每個(gè)泛型類型創(chuàng)建唯一的字節(jié)碼表示,并且將該泛型類型的實(shí)例都映射到這個(gè)唯一的字節(jié)碼表示上。

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本文從 Java 編譯原理角度,深入字節(jié)碼及 class 文件,抽絲剝繭,了解 Java 中的語法糖原理及用法,幫助大家在學(xué)會(huì)如何使用 Java。

語法糖

語法糖(Syntactic Sugar),也稱糖衣語法,是由英國計(jì)算機(jī)學(xué)家 Peter.J.Landin 發(fā)明的一個(gè)術(shù)語,指在計(jì)算機(jī)語言中添加的某種語法,這種語法對(duì)語言的功能并沒有影響,但是更方便程序員使用。簡而言之,語法糖讓程序更加簡潔,有更高的可讀性。

有意思的是,在編程領(lǐng)域,除了語法糖,還有語法鹽和語法糖精的說法,篇幅有限這里不做擴(kuò)展了。

我們所熟知的編程語言中幾乎都有語法糖。作者認(rèn)為,語法糖的多少是評(píng)判一個(gè)語言夠不夠牛逼的標(biāo)準(zhǔn)之一。很多人說Java是一個(gè)“低糖語言”,其實(shí)從Java 7開始Java語言層面上一直在添加各種糖,主要是在“Project Coin”項(xiàng)目下研發(fā)。盡管現(xiàn)在Java有人還是認(rèn)為現(xiàn)在的Java是低糖,未來還會(huì)持續(xù)向著“高糖”的方向發(fā)展。

解語法糖

前面提到過,語法糖的存在主要是方便開發(fā)人員使用。但其實(shí),Java虛擬機(jī)并不支持這些語法糖。這些語法糖在編譯階段就會(huì)被還原成簡單的基礎(chǔ)語法結(jié)構(gòu),這個(gè)過程就是解語法糖。

說到編譯,大家肯定都知道,Java語言中,javac命令可以將后綴名為.java的源文件編譯為后綴名為.class的可以運(yùn)行于Java虛擬機(jī)的字節(jié)碼。如果你去看com.sun.tools.javac.main.JavaCompiler的源碼,你會(huì)發(fā)現(xiàn)在compile()中有一個(gè)步驟就是調(diào)用desugar(),這個(gè)方法就是負(fù)責(zé)解語法糖的實(shí)現(xiàn)的。

Java 中最常用的語法糖主要有泛型、變長參數(shù)、條件編譯、自動(dòng)拆裝箱、內(nèi)部類等。本文主要來分析下這些語法糖背后的原理。一步一步剝?nèi)ヌ且?,看看其本質(zhì)。

糖塊一、 switch 支持 String 與枚舉

前面提到過,從Java 7 開始,Java語言中的語法糖在逐漸豐富,其中一個(gè)比較重要的就是Java 7中switch開始支持String

在開始coding之前先科普下,Java中的swith自身原本就支持基本類型。比如int、char等。對(duì)于int類型,直接進(jìn)行數(shù)值的比較。對(duì)于char類型則是比較其ascii碼。所以,對(duì)于編譯器來說,switch中其實(shí)只能使用整型,任何類型的比較都要轉(zhuǎn)換成整型。比如byteshortchar(ackii碼是整型)以及int。

那么接下來看下switch對(duì)String得支持,有以下代碼:

public class switchDemoString {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "world";
        switch (str) {
        case "hello":
            System.out.println("hello");
            break;
        case "world":
            System.out.println("world");
            break;
        default:
            break;
        }
    }
}

反編譯后內(nèi)容如下:

public class switchDemoString
{
    public switchDemoString()
    {
    }
    public static void main(String args[])
    {
        String str = "world";
        String s;
        switch((s = str).hashCode())
        {
        default:
            break;
        case 99162322:
            if(s.equals("hello"))
                System.out.println("hello");
            break;
        case 113318802:
            if(s.equals("world"))
                System.out.println("world");
            break;
        }
    }
}

看到這個(gè)代碼,你知道原來**字符串的switch是通過equals()hashCode()方法來實(shí)現(xiàn)的。**還好hashCode()方法返回的是int,而不是long

仔細(xì)看下可以發(fā)現(xiàn),進(jìn)行switch的實(shí)際是哈希值,然后通過使用equals方法比較進(jìn)行安全檢查,這個(gè)檢查是必要的,因?yàn)楣?赡軙?huì)發(fā)生碰撞。因此它的性能是不如使用枚舉進(jìn)行switch或者使用純整數(shù)常量,但這也不是很差。

糖塊二、 泛型

我們都知道,很多語言都是支持泛型的,但是很多人不知道的是,不同的編譯器對(duì)于泛型的處理方式是不同的,通常情況下,一個(gè)編譯器處理泛型有兩種方式:Code specializationCode sharing。C++和C#是使用Code specialization的處理機(jī)制,而Java使用的是Code sharing的機(jī)制。

Code sharing方式為每個(gè)泛型類型創(chuàng)建唯一的字節(jié)碼表示,并且將該泛型類型的實(shí)例都映射到這個(gè)唯一的字節(jié)碼表示上。將多種泛型類形實(shí)例映射到唯一的字節(jié)碼表示是通過類型擦除(type erasue)實(shí)現(xiàn)的。

也就是說,對(duì)于Java虛擬機(jī)來說,他根本不認(rèn)識(shí)Map map這樣的語法。需要在編譯階段通過類型擦除的方式進(jìn)行解語法糖。

類型擦除的主要過程如下: 1.將所有的泛型參數(shù)用其最左邊界(最頂級(jí)的父類型)類型替換。 2.移除所有的類型參數(shù)。

以下代碼:

Map map = new HashMap();  
map.put("name", "hollis");  
map.put("wechat", "Hollis");  
map.put("blog", "www.hollischuang.com");  

解語法糖之后會(huì)變成:

Map map = new HashMap();  
map.put("name", "hollis");  
map.put("wechat", "Hollis");  
map.put("blog", "www.hollischuang.com");  

以下代碼:

public static > A max(Collection xs) {
    Iterator xi = xs.iterator();
    A w = xi.next();
    while (xi.hasNext()) {
        A x = xi.next();
        if (w.compareTo(x) < 0)
            w = x;
    }
    return w;
}

類型擦除后會(huì)變成:

 public static Comparable max(Collection xs){
    Iterator xi = xs.iterator();
    Comparable w = (Comparable)xi.next();
    while(xi.hasNext())
    {
        Comparable x = (Comparable)xi.next();
        if(w.compareTo(x) < 0)
            w = x;
    }
    return w;
}

虛擬機(jī)中沒有泛型,只有普通類和普通方法,所有泛型類的類型參數(shù)在編譯時(shí)都會(huì)被擦除,泛型類并沒有自己獨(dú)有的Class類對(duì)象。比如并不存在List.class或是List.class,而只有List.class

糖塊三、 自動(dòng)裝箱與拆箱

自動(dòng)裝箱就是Java自動(dòng)將原始類型值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的對(duì)象,比如將int的變量轉(zhuǎn)換成Integer對(duì)象,這個(gè)過程叫做裝箱,反之將Integer對(duì)象轉(zhuǎn)換成int類型值,這個(gè)過程叫做拆箱。因?yàn)檫@里的裝箱和拆箱是自動(dòng)進(jìn)行的非人為轉(zhuǎn)換,所以就稱作為自動(dòng)裝箱和拆箱。原始類型byte, short, char, int, long, float, double 和 boolean 對(duì)應(yīng)的封裝類為Byte, Short, Character, Integer, Long, Float, Double, Boolean。

先來看個(gè)自動(dòng)裝箱的代碼:

 public static void main(String[] args) {
    int i = 10;
    Integer n = i;
}

反編譯后代碼如下:

public static void main(String args[])
{
    int i = 10;
    Integer n = Integer.valueOf(i);
}

再來看個(gè)自動(dòng)拆箱的代碼:

public static void main(String[] args) {

    Integer i = 10;
    int n = i;
}

反編譯后代碼如下:

public static void main(String args[])
{
    Integer i = Integer.valueOf(10);
    int n = i.intValue();
}

從反編譯得到內(nèi)容可以看出,在裝箱的時(shí)候自動(dòng)調(diào)用的是IntegervalueOf(int)方法。而在拆箱的時(shí)候自動(dòng)調(diào)用的是IntegerintValue方法。

所以,裝箱過程是通過調(diào)用包裝器的valueOf方法實(shí)現(xiàn)的,而拆箱過程是通過調(diào)用包裝器的 xxxValue方法實(shí)現(xiàn)的。

糖塊四 、 方法變長參數(shù)

可變參數(shù)(variable arguments)是在Java 1.5中引入的一個(gè)特性。它允許一個(gè)方法把任意數(shù)量的值作為參數(shù)。

看下以下可變參數(shù)代碼,其中print方法接收可變參數(shù):

public static void main(String[] args)
    {
        print("Holis", "公眾號(hào):Hollis", "博客:www.hollischuang.com", "QQ:907607222");
    }

public static void print(String... strs)
{
    for (int i = 0; i < strs.length; i++)
    {
        System.out.println(strs[i]);
    }
}

反編譯后代碼:

 public static void main(String args[])
{
    print(new String[] {
        "Holis", "u516Cu4F17u53F7:Hollis", "u535Au5BA2uFF1Awww.hollischuang.com", "QQuFF1A907607222"
    });
}

public static transient void print(String strs[])
{
    for(int i = 0; i < strs.length; i++)
        System.out.println(strs[i]);

}

從反編譯后代碼可以看出,可變參數(shù)在被使用的時(shí)候,他首先會(huì)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組,數(shù)組的長度就是調(diào)用該方法是傳遞的實(shí)參的個(gè)數(shù),然后再把參數(shù)值全部放到這個(gè)數(shù)組當(dāng)中,然后再把這個(gè)數(shù)組作為參數(shù)傳遞到被調(diào)用的方法中。

PS:反編譯后的print方法聲明中有一個(gè)transient標(biāo)識(shí),是不是很奇怪?transient不是不可以修飾方法嗎?transient不是和序列化有關(guān)么?transient在這里的作用是什么?因?yàn)檫@個(gè)與本文關(guān)系不大,這里不做深入分析了。相了解的同學(xué)可以關(guān)注我微信公眾號(hào)或者博客。

糖塊五 、 枚舉

Java SE5提供了一種新的類型-Java的枚舉類型,關(guān)鍵字enum可以將一組具名的值的有限集合創(chuàng)建為一種新的類型,而這些具名的值可以作為常規(guī)的程序組件使用,這是一種非常有用的功能。

要想看源碼,首先得有一個(gè)類吧,那么枚舉類型到底是什么類呢?是enum嗎?答案很明顯不是,enum就和class一樣,只是一個(gè)關(guān)鍵字,他并不是一個(gè)類,那么枚舉是由什么類維護(hù)的呢,我們簡單的寫一個(gè)枚舉:

public enum t {
    SPRING,SUMMER;
}

然后我們使用反編譯,看看這段代碼到底是怎么實(shí)現(xiàn)的,反編譯后代碼內(nèi)容如下:

public final class T extends Enum
{
    private T(String s, int i)
    {
        super(s, i);
    }
    public static T[] values()
    {
        T at[];
        int i;
        T at1[];
        System.arraycopy(at = ENUM$VALUES, 0, at1 = new T[i = at.length], 0, i);
        return at1;
    }

    public static T valueOf(String s)
    {
        return (T)Enum.valueOf(demo/T, s);
    }

    public static final T SPRING;
    public static final T SUMMER;
    private static final T ENUM$VALUES[];
    static
    {
        SPRING = new T("SPRING", 0);
        SUMMER = new T("SUMMER", 1);
        ENUM$VALUES = (new T[] {
            SPRING, SUMMER
        });
    }
}

通過反編譯后代碼我們可以看到,public final class T extends Enum,說明,該類是繼承了Enum類的,同時(shí)final關(guān)鍵字告訴我們,這個(gè)類也是不能被繼承的。當(dāng)我們使用enmu來定義一個(gè)枚舉類型的時(shí)候,編譯器會(huì)自動(dòng)幫我們創(chuàng)建一個(gè)final類型的類繼承Enum類,所以枚舉類型不能被繼承。

糖塊六 、 內(nèi)部類

內(nèi)部類又稱為嵌套類,可以把內(nèi)部類理解為外部類的一個(gè)普通成員。

內(nèi)部類之所以也是語法糖,是因?yàn)樗鼉H僅是一個(gè)編譯時(shí)的概念,outer.java里面定義了一個(gè)內(nèi)部類inner,一旦編譯成功,就會(huì)生成兩個(gè)完全不同的.class文件了,分別是outer.classouter$inner.class。所以內(nèi)部類的名字完全可以和它的外部類名字相同。

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;
        }
    }
}

以上代碼編譯后會(huì)生成兩個(gè)class文件:OutterClass$InnerClass.class 、OutterClass.class 。當(dāng)我們嘗試對(duì)OutterClass.class文件進(jìn)行反編譯的時(shí)候,命令行會(huì)打印以下內(nèi)容:Parsing OutterClass.class...Parsing inner class OutterClass$InnerClass.class... Generating OutterClass.jad 。他會(huì)把兩個(gè)文件全部進(jìn)行反編譯,然后一起生成一個(gè)OutterClass.jad文件。文件內(nèi)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;
}
糖塊七 、條件編譯

—般情況下,程序中的每一行代碼都要參加編譯。但有時(shí)候出于對(duì)程序代碼優(yōu)化的考慮,希望只對(duì)其中一部分內(nèi)容進(jìn)行編譯,此時(shí)就需要在程序中加上條件,讓編譯器只對(duì)滿足條件的代碼進(jìn)行編譯,將不滿足條件的代碼舍棄,這就是條件編譯。

如在C或CPP中,可以通過預(yù)處理語句來實(shí)現(xiàn)條件編譯。其實(shí)在Java中也可實(shí)現(xiàn)條件編譯。我們先來看一段代碼:

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!");
        }
    }
}

反編譯后代碼如下:

public class ConditionalCompilation
{

    public ConditionalCompilation()
    {
    }

    public static void main(String args[])
    {
        boolean DEBUG = true;
        System.out.println("Hello, DEBUG!");
        boolean ONLINE = false;
    }
}

首先,我們發(fā)現(xiàn),在反編譯后的代碼中沒有System.out.println("Hello, ONLINE!");,這其實(shí)就是條件編譯。當(dāng)if(ONLINE)為false的時(shí)候,編譯器就沒有對(duì)其內(nèi)的代碼進(jìn)行編譯。

所以,Java語法的條件編譯,是通過判斷條件為常量的if語句實(shí)現(xiàn)的。其原理也是Java語言的語法糖。根據(jù)if判斷條件的真假,編譯器直接把分支為false的代碼塊消除。通過該方式實(shí)現(xiàn)的條件編譯,必須在方法體內(nèi)實(shí)現(xiàn),而無法在正整個(gè)Java類的結(jié)構(gòu)或者類的屬性上進(jìn)行條件編譯,這與C/C++的條件編譯相比,確實(shí)更有局限性。在Java語言設(shè)計(jì)之初并沒有引入條件編譯的功能,雖有局限,但是總比沒有更強(qiáng)。

糖塊八 、 斷言

在Java中,assert關(guān)鍵字是從JAVA SE 1.4 引入的,為了避免和老版本的Java代碼中使用了assert關(guān)鍵字導(dǎo)致錯(cuò)誤,Java在執(zhí)行的時(shí)候默認(rèn)是不啟動(dòng)斷言檢查的(這個(gè)時(shí)候,所有的斷言語句都將忽略?。?,如果要開啟斷言檢查,則需要用開關(guān)-enableassertions-ea來開啟。

看一段包含斷言的代碼:

public class AssertTest {
    public static void main(String args[]) {
        int a = 1;
        int b = 1;
        assert a == b;
        System.out.println("公眾號(hào):Hollis");
        assert a != b : "Hollis";
        System.out.println("博客:www.hollischuang.com");
    }
}

反編譯后代碼如下:

public class AssertTest {
   public AssertTest()
    {
    }
    public static void main(String args[])
{
    int a = 1;
    int b = 1;
    if(!$assertionsDisabled && a != b)
        throw new AssertionError();
    System.out.println("u516Cu4F17u53F7uFF1AHollis");
    if(!$assertionsDisabled && a == b)
    {
        throw new AssertionError("Hollis");
    } else
    {
        System.out.println("u535Au5BA2uFF1Awww.hollischuang.com");
        return;
    }
}

static final boolean $assertionsDisabled = !com/hollis/suguar/AssertTest.desiredAssertionStatus();


}

很明顯,反編譯之后的代碼要比我們自己的代碼復(fù)雜的多。所以,使用了assert這個(gè)語法糖我們節(jié)省了很多代碼。其實(shí)斷言的底層實(shí)現(xiàn)就是if語言,如果斷言結(jié)果為true,則什么都不做,程序繼續(xù)執(zhí)行,如果斷言結(jié)果為false,則程序拋出AssertError來打斷程序的執(zhí)行。-enableassertions會(huì)設(shè)置$assertionsDisabled字段的值。

糖塊九 、 數(shù)值字面量

在java 7中,數(shù)值字面量,不管是整數(shù)還是浮點(diǎn)數(shù),都允許在數(shù)字之間插入任意多個(gè)下劃線。這些下劃線不會(huì)對(duì)字面量的數(shù)值產(chǎn)生影響,目的就是方便閱讀。

比如:

public class Test {
    public static void main(String... args) {
        int i = 10_000;
        System.out.println(i);
    }
}

反編譯后:

public class Test
{
  public static void main(String[] args)
  {
    int i = 10000;
    System.out.println(i);
  }
}

反編譯后就是把_刪除了。也就是說 編譯器并不認(rèn)識(shí)在數(shù)字字面量中的_,需要在編譯階段把他去掉。

糖塊十 、 for-each

增強(qiáng)for循環(huán)(for-each)相信大家都不陌生,日常開發(fā)經(jīng)常會(huì)用到的,他會(huì)比for循環(huán)要少寫很多代碼,那么這個(gè)語法糖背后是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

public static void main(String... args) {
    String[] strs = {"Hollis", "公眾號(hào):Hollis", "博客:www.hollischuang.com"};
    for (String s : strs) {
        System.out.println(s);
    }
    List strList = ImmutableList.of("Hollis", "公眾號(hào):Hollis", "博客:www.hollischuang.com");
    for (String s : strList) {
        System.out.println(s);
    }
}

反編譯后代碼如下:

public static transient void main(String args[])
{
    String strs[] = {
        "Hollis", "u516Cu4F17u53F7uFF1AHollis", "u535Au5BA2uFF1Awww.hollischuang.com"
    };
    String args1[] = strs;
    int i = args1.length;
    for(int j = 0; j < i; j++)
    {
        String s = args1[j];
        System.out.println(s);
    }

    List strList = ImmutableList.of("Hollis", "u516Cu4F17u53F7uFF1AHollis", "u535Au5BA2uFF1Awww.hollischuang.com");
    String s;
    for(Iterator iterator = strList.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(s))
        s = (String)iterator.next();

}

代碼很簡單,for-each的實(shí)現(xiàn)原理其實(shí)就是使用了普通的for循環(huán)和迭代器。

糖塊十一 、 try-with-resource

Java里,對(duì)于文件操作IO流、數(shù)據(jù)庫連接等開銷非常昂貴的資源,用完之后必須及時(shí)通過close方法將其關(guān)閉,否則資源會(huì)一直處于打開狀態(tài),可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄露等問題。

關(guān)閉資源的常用方式就是在finally塊里是釋放,即調(diào)用close方法。比如,我們經(jīng)常會(huì)寫這樣的代碼:

public static void main(String[] args) {
    BufferedReader br = null;
    try {
        String line;
        br = new BufferedReader(new FileReader("d:hollischuang.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
        }
    }
}

從Java 7開始,jdk提供了一種更好的方式關(guān)閉資源,使用try-with-resources語句,改寫一下上面的代碼,效果如下:

public static void main(String... args) {
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d: hollischuang.xml"))) {
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }
    } catch (IOException e) {
        // handle exception
    }
}

看,這簡直是一大福音啊,雖然我之前一般使用IOUtils去關(guān)閉流,并不會(huì)使用在finally中寫很多代碼的方式,但是這種新的語法糖看上去好像優(yōu)雅很多呢??聪滤谋澈螅?/p>

public static transient void main(String args[])
    {
        BufferedReader br;
        Throwable throwable;
        br = new BufferedReader(new FileReader("d: hollischuang.xml"));
        throwable = null;
        String line;
        try
        {
            while((line = br.readLine()) != null)
                System.out.println(line);
        }
        catch(Throwable throwable2)
        {
            throwable = throwable2;
            throw throwable2;
        }
        if(br != null)
            if(throwable != null)
                try
                {
                    br.close();
                }
                catch(Throwable throwable1)
                {
                    throwable.addSuppressed(throwable1);
                }
            else
                br.close();
            break MISSING_BLOCK_LABEL_113;
            Exception exception;
            exception;
            if(br != null)
                if(throwable != null)
                    try
                    {
                        br.close();
                    }
                    catch(Throwable throwable3)
                      {
                        throwable.addSuppressed(throwable3);
                    }
                else
                    br.close();
        throw exception;
        IOException ioexception;
        ioexception;
    }
}

其實(shí)背后的原理也很簡單,那些我們沒有做的關(guān)閉資源的操作,編譯器都幫我們做了。所以,再次印證了,語法糖的作用就是方便程序員的使用,但最終還是要轉(zhuǎn)成編譯器認(rèn)識(shí)的語言。

糖塊十二、Lambda表達(dá)式

關(guān)于lambda表達(dá)式,有人可能會(huì)有質(zhì)疑,因?yàn)榫W(wǎng)上有人說他并不是語法糖。其實(shí)我想糾正下這個(gè)說法。Labmda表達(dá)式不是匿名內(nèi)部類的語法糖,但是他也是一個(gè)語法糖。實(shí)現(xiàn)方式其實(shí)是依賴了幾個(gè)JVM底層提供的lambda相關(guān)api。

先來看一個(gè)簡單的lambda表達(dá)式。遍歷一個(gè)list:

public static void main(String... args) {
    List strList = ImmutableList.of("Hollis", "公眾號(hào):Hollis", "博客:www.hollischuang.com");

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

為啥說他并不是內(nèi)部類的語法糖呢,前面講內(nèi)部類我們說過,內(nèi)部類在編譯之后會(huì)有兩個(gè)class文件,但是,包含lambda表達(dá)式的類編譯后只有一個(gè)文件。

反編譯后代碼如下:

public static /* varargs */ void main(String ... args) {
    ImmutableList strList = ImmutableList.of((Object)"Hollis", (Object)"u516cu4f17u53f7uff1aHollis", (Object)"u535au5ba2uff1awww.hollischuang.com");
    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,其實(shí)是調(diào)用了java.lang.invoke.LambdaMetafactory#metafactory方法,該方法的第四個(gè)參數(shù)implMethod指定了方法實(shí)現(xiàn)??梢钥吹竭@里其實(shí)是調(diào)用了一個(gè)lambda$main$0方法進(jìn)行了輸出。

再來看一個(gè)稍微復(fù)雜一點(diǎn)的,先對(duì)List進(jìn)行過濾,然后再輸出:

public static void main(String... args) {
    List strList = ImmutableList.of("Hollis", "公眾號(hào):Hollis", "博客:www.hollischuang.com");

    List HollisList = strList.stream().filter(string -> string.contains("Hollis")).collect(Collectors.toList());

    HollisList.forEach( s -> { System.out.println(s); } );
}

反編譯后代碼如下:

public static /* varargs */ void main(String ... args) {
    ImmutableList strList = ImmutableList.of((Object)"Hollis", (Object)"u516cu4f17u53f7uff1aHollis", (Object)"u535au5ba2uff1awww.hollischuang.com");
    List HollisList = strList.stream().filter((Predicate)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)Z, lambda$main$0(java.lang.String ), (Ljava/lang/String;)Z)()).collect(Collectors.toList());
    HollisList.forEach((Consumer)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)V, lambda$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("Hollis");
}

兩個(gè)lambda表達(dá)式分別調(diào)用了lambda$main$1lambda$main$0兩個(gè)方法。

所以,lambda表達(dá)式的實(shí)現(xiàn)其實(shí)是依賴了一些底層的api,在編譯階段,編譯器會(huì)把lambda表達(dá)式進(jìn)行解糖,轉(zhuǎn)換成調(diào)用內(nèi)部api的方式。

可能遇到的坑

泛型

一、當(dāng)泛型遇到重載 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)");  
    }  
}  

上面這段代碼,有兩個(gè)重載的函數(shù),因?yàn)樗麄兊膮?shù)類型不同,一個(gè)是List另一個(gè)是List ,但是,這段代碼是編譯通不過的。因?yàn)槲覀兦懊嬷v過,參數(shù)List和List編譯之后都被擦除了,變成了一樣的原生類型List,擦除動(dòng)作導(dǎo)致這兩個(gè)方法的特征簽名變得一模一樣。

二、當(dāng)泛型遇到catch 泛型的類型參數(shù)不能用在Java異常處理的catch語句中。因?yàn)楫惓L幚硎怯蒍VM在運(yùn)行時(shí)刻來進(jìn)行的。由于類型信息被擦除,JVM是無法區(qū)分兩個(gè)異常類型MyExceptionMyException

三、當(dāng)泛型內(nèi)包含靜態(tài)變量

public class StaticTest{
    public static void main(String[] args){
        GT gti = new GT();
        gti.var=1;
        GT gts = new GT();
        gts.var=2;
        System.out.println(gti.var);
    }
}
class GT{
    public static int var=0;
    public void nothing(T x){}
}

以上代碼輸出結(jié)果為:2!由于經(jīng)過類型擦除,所有的泛型類實(shí)例都關(guān)聯(lián)到同一份字節(jié)碼上,泛型類的所有靜態(tài)變量是共享的。

自動(dòng)裝箱與拆箱

對(duì)象相等比較

public class BoxingTest {

public static void main(String[] args) {
    Integer a = 1000;
    Integer b = 1000;
    Integer c = 100;
    Integer d = 100;
    System.out.println("a == b is " + (a == b));
    System.out.println(("c == d is " + (c == d)));
}

輸出結(jié)果:

a == b is false
c == d is true

在Java 5中,在Integer的操作上引入了一個(gè)新功能來節(jié)省內(nèi)存和提高性能。整型對(duì)象通過使用相同的對(duì)象引用實(shí)現(xiàn)了緩存和重用。

適用于整數(shù)值區(qū)間-128 至 +127。

只適用于自動(dòng)裝箱。使用構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對(duì)象不適用。

增強(qiáng)for循環(huán)

ConcurrentModificationException

for (Student stu : students) {    
    if (stu.getId() == 2)     
        students.remove(stu);    
}

會(huì)拋出ConcurrentModificationException異常。

Iterator是工作在一個(gè)獨(dú)立的線程中,并且擁有一個(gè) mutex 鎖。 Iterator被創(chuàng)建之后會(huì)建立一個(gè)指向原來對(duì)象的單鏈索引表,當(dāng)原來的對(duì)象數(shù)量發(fā)生變化時(shí),這個(gè)索引表的內(nèi)容不會(huì)同步改變,所以當(dāng)索引指針往后移動(dòng)的時(shí)候就找不到要迭代的對(duì)象,所以按照 fail-fast 原則 Iterator 會(huì)馬上拋出java.util.ConcurrentModificationException異常。

所以 Iterator 在工作的時(shí)候是不允許被迭代的對(duì)象被改變的。但你可以使用 Iterator 本身的方法remove()來刪除對(duì)象,Iterator.remove() 方法會(huì)在刪除當(dāng)前迭代對(duì)象的同時(shí)維護(hù)索引的一致性。

總結(jié)

前面介紹了12種Java中常用的語法糖。所謂語法糖就是提供給開發(fā)人員便于開發(fā)的一種語法而已。但是這種語法只有開發(fā)人員認(rèn)識(shí)。要想被執(zhí)行,需要進(jìn)行解糖,即轉(zhuǎn)成JVM認(rèn)識(shí)的語法。當(dāng)我們把語法糖解糖之后,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)我們?nèi)粘J褂玫倪@些方便的語法,其實(shí)都是一些其他更簡單的語法構(gòu)成的。

有了這些語法糖,我們?cè)谌粘i_發(fā)的時(shí)候可以大大提升效率,但是同時(shí)也要避免過渡使用。使用之前最好了解下原理,避免掉坑。

參考資料: Java的反編譯 Java中的Switch對(duì)整型、字符型、字符串型的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) 深度分析Java的枚舉類型—-枚舉的線程安全性及序列化問題 Java的枚舉類型用法介紹 Java中的增強(qiáng)for循環(huán)(for each)的實(shí)現(xiàn)原理與坑 Java中泛型的理解 Java中整型的緩存機(jī)制 Java中的可變參數(shù)

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