15 | Java语法糖与Java编译器

郑雨迪

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该思维导图由 AI 生成，仅供参考

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。

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解释
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本文深入讨论了Java编译器的协调工作和语法特性，重点探讨了自动装箱和自动拆箱、泛型与类型擦除以及桥接方法。自动装箱和自动拆箱是Java编译器在处理基本类型和包装类型转换时的协调工作，而泛型的类型擦除则是为了兼容引入泛型之前的代码。此外，文章还详细解释了桥接方法在Java字节码层面重写父类方法的作用。另外，还介绍了foreach循环和字符串switch的编译处理。读者可以通过本文更好地理解Java语言的底层实现和特性。

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钱
本节还是比较容易理解的，也搞清楚了泛型相关的疑惑点，非常感谢。小结如下： 1:Java语法糖-是一种帮助开发人员提高开发效率的小甜点，原理是将一些繁琐的事情交给编译器来处理，开发人员少做一些事情，当然，本纸上这些事情还必须要做，只是有编译器来做了 2:Java语法糖有那几种呢？如下所示： 2-1:包装类型和基本类型间的转换，自动装箱和拆箱的设计 2-2:泛型的设计 2-3:变长参数的设计 2-4:try-with-resources，关闭资源的设计 2-5:在同一个catch代码块中捕获多种异常 2-6:finally代码块总是被执行的设计 2-7:foreach循环数组的设计 2-8:foreach循环Iterable对象的设计 3:编译器的具体实现细节不是很清楚，猜测是识别出对应的语法然后填充上对应的代码，将语法糖还原成其本质-一些重复繁琐的代码块 4:之前有同事问我泛型是怎么实现的？我讲不出来，只晓得使用泛型后，不需要写类型强转的代码了，如果类型不对也会有提示且编译失败，现在知道的多一点了，本质上类型强转的工作还是必须要做的，只是不是有开发人员来做了，由编译器来做，并且编译器会擦除掉对应的泛型信息，使用合适的父类型来代替，可能是Object类也可能是声明泛型时指定的继承的类
作者回复: 赞
2018-08-25

60
^_^
C++ 是真泛型，java 较之算是伪泛型
作者回复: 确实
2018-11-13
3
9
Shine
每次看到示例代码的java字节码就犯懵，觉得很复杂，是不是有必要去了解下字节码
作者回复: 字节码其实不难的。我会专门写一篇来介绍一下。
2018-08-25

6
任鹏斌
有点落后刚升级到jdk8对10还一无所知
作者回复: Java新版本的语法糖并不多，我印象中10也只有var
2018-08-24

2
李二木
从实现上说可以设计一个int类型的list，而jdk中arrayList是object类型，这样做是不是为了通用型考虑呢？
作者回复: 对的
2018-08-24
2
2
403
相比来看，c#的泛型是真泛型
作者回复: ;)
2018-08-26


herome
求老师画图啊
作者回复: 这一篇貌似没啥地方能够画图的吧？请问你具体对哪一块有疑问？
2018-08-25


钱
奇怪的是，Java 并不支持对 IntegerCache.low 的更改，也就是说，对于小于 -128 的整数，我们无法直接使用由 Java 核心类库所缓存的 Integer 对象。这个奇怪的现象到底是为啥呢？
作者回复: JDK认为用户不需要缓存小于-128的整数。这当然有可能是错误的。
2018-08-25


永烁星光
直到这节课逐渐感知到了学习jvm的妙处，我想将这专栏反复看和实践终能消化为自己的知识
2018-08-25

18
曲东方
var保存了泛型信息 var定义变量必须直接初始化，基于初始化的值做类型推导，javac编译期间的语法糖所以不能声明函数的参数为var类型 foreach语法糖，对于实现了迭代器Iterable<T>接口的类型，使用迭代器方法； foreach对于数组和变长参数的处理方式与上述略有不同，先求数组长度，再做类似while循环遍历
2018-08-26
1
5

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