在前面的篇章中,我们多次提到了 Java 语法和 Java 字节码的差异之处。这些差异之处都是通过 Java 编译器来协调的。今天我们便来列举一下 Java 编译器的协调工作。
自动装箱与自动拆箱
首先要提到的便是 Java 的自动装箱(auto-boxing)和自动拆箱(auto-unboxing)。
我们知道,Java 语言拥有 8 个基本类型,每个基本类型都有对应的包装(wrapper)类型。
之所以需要包装类型,是因为许多 Java 核心类库的 API 都是面向对象的。举个例子,Java 核心类库中的容器类,就只支持引用类型。
当需要一个能够存储数值的容器类时,我们往往定义一个存储包装类对象的容器。
对于基本类型的数值来说,我们需要先将其转换为对应的包装类,再存入容器之中。在 Java 程序中,这个转换可以是显式,也可以是隐式的,后者正是 Java 中的自动装箱。
public int foo() {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(0);
int result = list.get(0);
return result;
}
以上图中的 Java 代码为例。我构造了一个 Integer 类型的 ArrayList,并且向其中添加一个 int 值 0。然后,我会获取该 ArrayList 的第 0 个元素,并作为 int 值返回给调用者。这段代码对应的 Java 字节码如下所示:
public int foo();
Code:
0: new java/util/ArrayList
3: dup
4: invokespecial java/util/ArrayList."<init>":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: iconst_0
10: invokestatic java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
13: invokevirtual java/util/ArrayList.add:(Ljava/lang/Object;)Z
16: pop
17: aload_1
18: iconst_0
19: invokevirtual java/util/ArrayList.get:(I)Ljava/lang/Object;
22: checkcast java/lang/Integer
25: invokevirtual java/lang/Integer.intValue:()I
28: istore_2
29: iload_2
30: ireturn
当向泛型参数为 Integer 的 ArrayList 添加 int 值时,便需要用到自动装箱了。在上面字节码偏移量为 10 的指令中,我们调用了 Integer.valueOf 方法,将 int 类型的值转换为 Integer 类型,再存储至容器类中。