Java 语法糖,mybatis 的实现原理
}
}
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。
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)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.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;
}
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)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。
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)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。
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)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。
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)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<String> 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<String> strList = Arrays.asList(strs);
Iterator<String> 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。
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)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。
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)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<String> 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<String> strList = new ArrayList<String>();
strList.add("CSDN-ThinkWon");
strList.add("\u7b80\u4e66-JourWon");
strList.add("\u535a\u5ba2:https://blog.csdn.net/ThinkWon");
strList.forEach((Consumer<String>)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)V, lambda0(java.lang.String ), (Ljava/lang/String;)V)());
}
private static /* synthetic */ void lambda0(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 lambda0 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<String> 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<String> strList = new ArrayList<String>();
strList.add("CSDN-ThinkWon");
strList.add("\u7b80\u4e66-JourWon");
strList.add("\u535a\u5ba2:https://blog.csdn.net/ThinkWon");
List<Object> list = strList.stream().filter((Predicate<String>)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)Z, lambda0(java.lang.String ), (Ljava/lang/String;)Z)()).collect(Collectors.toList());
list.forEach((Consumer<Object>)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)V, lambda1(java.lang.Object ), (Ljava/lang/Object;)V)());
}
private static /* synthetic */ void lambda1(Object s) {
System.out.println(s);
}
private static /* synthetic */ boolean lambda0(String string) {
return string.contains("CSDN-ThinkWon");
}
两个 Labmda 表达式分别调用了 lambda0 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。
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)可能遇到的坑
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)泛型-当泛型遇到重载
public class GenericTypes {
public static void method(List<String> list) {
System.out.println("invoke method(List<String> list)");
}
public static void method(List<Integer> list) {
System.out.println("invoke method(List<Integer> list)");
}
}
上面这段代码,有两个重载的函数,因为他们的参数类型不同,一个是 List,另一个是 List,但是,这段代码是编译通不过的。因为我们前面讲过,参数 List 和 List 编译之后都被擦除了,变成了一样的原生类型 List,擦除动作导致这两个方法的特征签名变得一模一样。
[](
)泛型-当泛型遇到 catch
泛型的类型参数不能用在 Java 异常处理的 catch 语句中。因为异常处理是由 JVM 在运行时刻来进行的。由于类型信息被擦除,JVM 是无法区分两个异常类型 MyException 和 MyException 的
[](
)泛型-当泛型内包含静态变量
public class StaticTest{
public static void main(String[] args) {
GT<Integer> gti = new GT<Integer>();
gti.var = 1;
GT<String> gts = new GT<String>();
gts.var = 2;
System.out.println(gti.var);
}
class GT<T> {
public static int var = 0;
public void nothing(T x) {
}
}
}
这段代码编译都无法通过,因为泛型里面不能引用静态变量。由于经过类型擦除,所有的泛型类实例都关联到同一份字节码上,泛型类的所有静态变量是共享的。
[](
)自动装箱与拆箱-对象相等比较
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)));
}
输出结果:
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