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不了解這12個(gè)語法糖，別說你會(huì)Java！

作者：Hollis
開發(fā) 開發(fā)工具
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 語法糖的同時(shí)，了解這些語法糖背后的原理

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 語法糖的同時(shí)，了解這些語法糖背后的原理。

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語法糖

語法糖(Syntactic Sugar)，也稱糖衣語法，是由英國(guó)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(jiǎn)而言之，語法糖讓程序更加簡(jiǎn)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(jiǎn)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(zhǎng)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byte。short，char(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：

  1. public class switchDemoString { 
  2.     public static void main(String[] args) { 
  3.         String str = "world"; 
  4.         switch (str) { 
  5.         case "hello": 
  6.             System.out.println("hello"); 
  7.             break; 
  8.         case "world": 
  9.             System.out.println("world"); 
  10.             break; 
  11.         default: 
  12.             break; 
  13.         } 
  14.     } 
  15. } 

反編譯后內(nèi)容如下：

  1. public class switchDemoString 
  2. { 
  3.     public switchDemoString() 
  4.     { 
  5.     } 
  6.     public static void main(String args[]) 
  7.     { 
  8.         String str = "world"; 
  9.         String s; 
  10.         switch((s = str).hashCode()) 
  11.         { 
  12.         default: 
  13.             break; 
  14.         case 99162322: 
  15.             if(s.equals("hello")) 
  16.                 System.out.println("hello"); 
  17.             break; 
  18.         case 113318802: 
  19.             if(s.equals("world")) 
  20.                 System.out.println("world"); 
  21.             break; 
  22.         } 
  23.     } 
  24. } 

看到這個(gè)代碼，你知道原來字符串的switch是通過equals()和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 specialization和Code 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。

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***的父類型)類型替換。

2.移除所有的類型參數(shù)。

以下代碼：

  1. Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();   
  2. map.put("name", "hollis");   
  3. map.put("wechat", "Hollis");   
  4. map.put("blog", "www.hollischuang.com");   

解語法糖之后會(huì)變成：

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

以下代碼：

  1. public static <A extends Comparable<A>> A max(Collection<A> xs) { 
  2.     Iterator<A> xi = xs.iterator(); 
  3.     A w = xi.next(); 
  4.     while (xi.hasNext()) { 
  5.         A x = xi.next(); 
  6.         if (w.compareTo(x) < 0) 
  7.             w = x; 
  8.     } 
  9.     return w; 
  10. } 

類型擦除后會(huì)變成：

  1. public static Comparable max(Collection xs){ 
  2.     Iterator xi = xs.iterator(); 
  3.     Comparable w = (Comparable)xi.next(); 
  4.     while(xi.hasNext()) 
  5.     { 
  6.         Comparable x = (Comparable)xi.next(); 
  7.         if(w.compareTo(x) < 0) 
  8.             w = x; 
  9.     } 
  10.     return w; 
  11. } 

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：

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.     int i = 10; 
  3.     Integer n = i; 
  4. } 

反編譯后代碼如下：

  1. public static void main(String args[]) 
  2. { 
  3.     int i = 10; 
  4.     Integer n = Integer.valueOf(i); 
  5. } 

再來看個(gè)自動(dòng)拆箱的代碼：

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.  
  3.     Integer i = 10; 
  4.     int n = i; 
  5. } 

反編譯后代碼如下：

  1. public static void main(String args[]) 
  2. { 
  3.     Integer i = Integer.valueOf(10); 
  4.     int n = i.intValue(); 
  5. } 

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Integer的valueOf(int)方法。而在拆箱的時(shí)候自動(dòng)調(diào)用的是Integer的intValue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(zhǎng)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)：

  1. public static void main(String[] args) 
  2.     { 
  3.         print("Holis", "公眾號(hào):Hollis", "博客：www.hollischuang.com", "QQ：907607222"); 
  4.     } 
  5.  
  6. public static void print(String... strs) 
  7. { 
  8.     for (int i = 0; i < strs.length; i++) 
  9.     { 
  10.         System.out.println(strs[i]); 
  11.     } 
  12. } 

反編譯后代碼：

  1. public static void main(String args[]) 
  2. { 
  3.     print(new String[] { 
  4.         "Holis", "\u516C\u4F17\u53F7:Hollis", "\u53***\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com", "QQ\uFF1A907607222" 
  5.     }); 
  6. } 
  7.  
  8. public static transient void print(String strs[]) 
  9. { 
  10.     for(int i = 0; i < strs.length; i++) 
  11.         System.out.println(strs[i]); 
  12.  
  13. } 

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(zhǎng)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。

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。參考：Java的枚舉類型用法介紹

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(jiǎn)單的寫一個(gè)枚舉：

  1. public enum t { 
  2.     SPRING,SUMMER; 
  3. } 

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：

  1. public final class T extends Enum 
  2. { 
  3.     private T(String s, int i) 
  4.     { 
  5.         super(s, i); 
  6.     } 
  7.     public static T[] values() 
  8.     { 
  9.         T at[]; 
  10.         int i; 
  11.         T at1[]; 
  12.         System.arraycopy(at = ENUM$VALUES, 0, at1 = new T[i = at.length], 0, i); 
  13.         return at1; 
  14.     } 
  15.  
  16.     public static T valueOf(String s) 
  17.     { 
  18.         return (T)Enum.valueOf(demo/T, s); 
  19.     } 
  20.  
  21.     public static final T SPRING; 
  22.     public static final T SUMMER; 
  23.     private static final T ENUM$VALUES[]; 
  24.     static 
  25.     { 
  26.         SPRING = new T("SPRING", 0); 
  27.         SUMMER = new T("SUMMER", 1); 
  28.         ENUM$VALUES = (new T[] { 
  29.             SPRING, SUMMER 
  30.         }); 
  31.     } 
  32. } 

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.class和outer$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。

  1. public class OutterClass { 
  2.     private String userName; 
  3.  
  4.     public String getUserName() { 
  5.         return userName; 
  6.     } 
  7.  
  8.     public void setUserName(String userName) { 
  9.         this.userName = userName; 
  10.     } 
  11.  
  12.     public static void main(String[] args) { 
  13.  
  14.     } 
  15.  
  16.     class InnerClass{ 
  17.         private String name; 
  18.  
  19.         public String getName() { 
  20.             return name; 
  21.         } 
  22.  
  23.         public void setName(String name) { 
  24.             this.name = name; 
  25.         } 
  26.     } 
  27. } 

以上代碼編譯后會(huì)生成兩個(gè)class文件：OutterClass$InnerClass.class 、OutterClass.class 。

當(dāng)我們嘗試使用jad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：

  1. Parsing OutterClass.class... 
  2. Parsing inner class OutterClass$InnerClass.class... 
  3. 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：

  1. public class OutterClass 
  2. { 
  3.     class InnerClass 
  4.     { 
  5.         public String getName() 
  6.         { 
  7.             return name; 
  8.         } 
  9.         public void setName(String name) 
  10.         { 
  11.             this.name = name; 
  12.         } 
  13.         private String name; 
  14.         final OutterClass this$0; 
  15.  
  16.         InnerClass() 
  17.         { 
  18.             this.this$0 = OutterClass.this; 
  19.             super(); 
  20.         } 
  21.     } 
  22.  
  23.     public OutterClass() 
  24.     { 
  25.     } 
  26.     public String getUserName() 
  27.     { 
  28.         return userName; 
  29.     } 
  30.     public void setUserName(String userName){ 
  31.         this.userName = userName; 
  32.     } 
  33.     public static void main(String args1[]) 
  34.     { 
  35.     } 
  36.     private String userName; 
  37. } 

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：

  1. public class ConditionalCompilation { 
  2.     public static void main(String[] args) { 
  3.         final boolean DEBUG = true; 
  4.         if(DEBUG) { 
  5.             System.out.println("Hello, DEBUG!"); 
  6.         } 
  7.  
  8.         final boolean ONLINE = false; 
  9.  
  10.         if(ONLINE){ 
  11.             System.out.println("Hello, ONLINE!"); 
  12.         } 
  13.     } 
  14. } 

反編譯后代碼如下：

  1. public class ConditionalCompilation 
  2. { 
  3.  
  4.     public ConditionalCompilation() 
  5.     { 
  6.     } 
  7.  
  8.     public static void main(String args[]) 
  9.     { 
  10.         boolean DEBUG = true; 
  11.         System.out.println("Hello, DEBUG!"); 
  12.         boolean ONLINE = false; 
  13.     } 
  14. } 

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。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或-ea來開啟。

看一段包含斷言的代碼：

  1. public class AssertTest { 
  2.     public static void main(String args[]) { 
  3.         int a = 1; 
  4.         int b = 1; 
  5.         assert a == b; 
  6.         System.out.println("公眾號(hào)：Hollis"); 
  7.         assert a != b : "Hollis"; 
  8.         System.out.println("博客：www.hollischuang.com"); 
  9.     } 
  10. } 

反編譯后代碼如下：

  1. public class AssertTest { 
  2.    public AssertTest() 
  3.     { 
  4.     } 
  5.     public static void main(String args[]) 
  6. { 
  7.     int a = 1; 
  8.     int b = 1; 
  9.     if(!$assertionsDisabled && a != b) 
  10.         throw new AssertionError(); 
  11.     System.out.println("\u516C\u4F17\u53F7\uFF1AHollis"); 
  12.     if(!$assertionsDisabled && a == b) 
  13.     { 
  14.         throw new AssertionError("Hollis"); 
  15.     } else 
  16.     { 
  17.         System.out.println("\u53***\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com"); 
  18.         return; 
  19.     } 
  20. } 
  21.  
  22. static final boolean $assertionsDisabled = !com/hollis/suguar/AssertTest.desiredAssertionStatus(); 
  23.  
  24.  
  25. } 

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：

  1. public class Test { 
  2.     public static void main(String... args) { 
  3.         int i = 10_000; 
  4.         System.out.println(i); 
  5.     } 
  6. } 

反編譯后：

  1. public class Test 
  2. { 
  3.   public static void main(String[] args) 
  4.   { 
  5.     int i = 10000; 
  6.     System.out.println(i); 
  7.   } 
  8. } 

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?

  1. public static void main(String... args) { 
  2.     String[] strs = {"Hollis", "公眾號(hào)：Hollis", "博客：www.hollischuang.com"}; 
  3.     for (String s : strs) { 
  4.         System.out.println(s); 
  5.     } 
  6.     List<String> strList = ImmutableList.of("Hollis", "公眾號(hào)：Hollis", "博客：www.hollischuang.com"); 
  7.     for (String s : strList) { 
  8.         System.out.println(s); 
  9.     } 
  10. } 

反編譯后代碼如下：

  1. public static transient void main(String args[]) 
  2. { 
  3.     String strs[] = { 
  4.         "Hollis", "\u516C\u4F17\u53F7\uFF1AHollis", "\u53***\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com" 
  5.     }; 
  6.     String args1[] = strs; 
  7.     int i = args1.length; 
  8.     for(int j = 0; j < i; j++) 
  9.     { 
  10.         String s = args1[j]; 
  11.         System.out.println(s); 
  12.     } 
  13.  
  14.     List strList = ImmutableList.of("Hollis", "\u516C\u4F17\u53F7\uFF1AHollis", "\u53***\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com"); 
  15.     String s; 
  16.     for(Iterator iterator = strList.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(s)) 
  17.         s = (String)iterator.next(); 
  18.  
  19. } 

代碼很簡(jiǎn)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(kù)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：

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.     BufferedReader br = null; 
  3.     try { 
  4.         String line; 
  5.         br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\hollischuang.xml")); 
  6.         while ((line = br.readLine()) != null) { 
  7.             System.out.println(line); 
  8.         } 
  9.     } catch (IOException e) { 
  10.         // handle exception 
  11.     } finally { 
  12.         try { 
  13.             if (br != null) { 
  14.                 br.close(); 
  15.             } 
  16.         } catch (IOException ex) { 
  17.             // handle exception 
  18.         } 
  19.     } 
  20. } 

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：

  1. public static void main(String... args) { 
  2.     try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\ hollischuang.xml"))) { 
  3.         String line; 
  4.         while ((line = br.readLine()) != null) { 
  5.             System.out.println(line); 
  6.         } 
  7.     } catch (IOException e) { 
  8.         // handle exception 
  9.     } 
  10. } 

看，這簡(jiǎn)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。

反編譯以上代碼，看下他的背后原理：

  1. public static transient void main(String args[]) 
  2.     { 
  3.         BufferedReader br; 
  4.         Throwable throwable; 
  5.         br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\ hollischuang.xml")); 
  6.         throwable = null; 
  7.         String line; 
  8.         try 
  9.         { 
  10.             while((line = br.readLine()) != null) 
  11.                 System.out.println(line); 
  12.         } 
  13.         catch(Throwable throwable2) 
  14.         { 
  15.             throwable = throwable2; 
  16.             throw throwable2; 
  17.         } 
  18.         if(br != null) 
  19.             if(throwable != null) 
  20.                 try 
  21.                 { 
  22.                     br.close(); 
  23.                 } 
  24.                 catch(Throwable throwable1) 
  25.                 { 
  26.                     throwable.addSuppressed(throwable1); 
  27.                 } 
  28.             else 
  29.                 br.close(); 
  30.             break MISSING_BLOCK_LABEL_113; 
  31.             Exception exception; 
  32.             exception; 
  33.             if(br != null) 
  34.                 if(throwable != null) 
  35.                     try 
  36.                     { 
  37.                         br.close(); 
  38.                     } 
  39.                     catch(Throwable throwable3) 
  40.                       { 
  41.                         throwable.addSuppressed(throwable3); 
  42.                     } 
  43.                 else 
  44.                     br.close(); 
  45.         throw exception; 
  46.         IOException ioexception; 
  47.         ioexception; 
  48.     } 
  49. } 

其實(shí)背后的原理也很簡(jiǎn)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(jiǎn)單的lambda表達(dá)式。遍歷一個(gè)list：

  1. public static void main(String... args) { 
  2.     List<String> strList = ImmutableList.of("Hollis", "公眾號(hào)：Hollis", "博客：www.hollischuang.com"); 
  3.  
  4.     strList.forEach( s -> { System.out.println(s); } ); 
  5. } 

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:

  1. public static /* varargs */ void main(String ... args) { 
  2.     ImmutableList strList = ImmutableList.of((Object)"Hollis", (Object)"\u516c\u4f17\u53f7\uff1aHollis", (Object)"\u535a\u5ba2\uff1awww.hollischuang.com"); 
  3.     strList.forEach((Consumer<String>)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)V, lambda$main$0(java.lang.String ), (Ljava/lang/String;)V)()); 
  4. } 
  5.  
  6. private static /* synthetic */ void lambda$main$0(String s) { 
  7.     System.out.println(s); 
  8. } 

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：

  1. public static void main(String... args) { 
  2.     List<String> strList = ImmutableList.of("Hollis", "公眾號(hào)：Hollis", "博客：www.hollischuang.com"); 
  3.  
  4.     List HollisList = strList.stream().filter(string -> string.contains("Hollis")).collect(Collectors.toList()); 
  5.  
  6.     HollisList.forEach( s -> { System.out.println(s); } ); 
  7. } 

反編譯后代碼如下：

  1. public static /* varargs */ void main(String ... args) { 
  2.     ImmutableList strList = ImmutableList.of((Object)"Hollis", (Object)"\u516c\u4f17\u53f7\uff1aHollis", (Object)"\u535a\u5ba2\uff1awww.hollischuang.com"); 
  3.     List<Object> HollisList = strList.stream().filter((Predicate<String>)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)Z, lambda$main$0(java.lang.String ), (Ljava/lang/String;)Z)()).collect(Collectors.toList()); 
  4.     HollisList.forEach((Consumer<Object>)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)V, lambda$main$1(java.lang.Object ), (Ljava/lang/Object;)V)()); 
  5. } 
  6.  
  7. private static /* synthetic */ void lambda$main$1(Object s) { 
  8.     System.out.println(s); 
  9. } 
  10.  
  11. private static /* synthetic */ boolean lambda$main$0(String string) { 
  12.     return string.contains("Hollis"); 
  13. } 

兩個(gè)lambda表達(dá)式分別調(diào)用了lambda$main$1和lambda$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——當(dāng)泛型遇到重載

  1. public class GenericTypes { 
  2.     public static void method(List<String> list) {   
  3.         System.out.println("invoke method(List<String> list)");   
  4.     }   
  5.  
  6.     public static void method(List<Integer> list) {   
  7.         System.out.println("invoke method(List<Integer> list)");   
  8.     }   
  9. }   

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。

泛型——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MyException和MyException的。

泛型——當(dāng)泛型內(nèi)包含靜態(tài)變量

  1. public class StaticTest{ 
  2.     public static void main(String[] args){ 
  3.         GT<Integer> gti = new GT<Integer>(); 
  4.         gti.var=1; 
  5.         GT<String> gts = new GT<String>(); 
  6.         gts.var=2; 
  7.         System.out.println(gti.var); 
  8.     } 
  9. } 
  10. class GT<T>{ 
  11.     public static int var=0; 
  12.     public void nothing(T x){} 
  13. } 

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

  1. public static void main(String[] args) { 
  2.     Integer a = 1000; 
  3.     Integer b = 1000; 
  4.     Integer c = 100; 
  5.     Integer d = 100; 
  6.     System.out.println("a == b is " + (a == b)); 
  7.     System.out.println(("c == d is " + (c == d))); 
  8. } 

輸出結(jié)果：

  1. a == b is false 
  2. 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)

  1. for (Student stu : students) {     
  2.     if (stu.getId() == 2)      
  3.         students.remove(stu);     
  4. } 

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。參考：一不小心就讓Java開發(fā)者踩坑的fail-fast是個(gè)什么鬼?

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(jiǎn)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***了解下原理，避免掉坑。

【本文是51CTO專欄作者Hollis的原創(chuàng)文章，作者微信公眾號(hào)Hollis(ID：hollischuang)】

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責(zé)任編輯：武曉燕 來源： 51CTO專欄
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