語法糖（Syntactic Sugar），也稱糖衣語法，是由英國計算機學家 Peter.J.Landin 發明的一個術語，指在計算機語言中添加的某種語法，這種語法對語言的功能并沒有影響，但是更方便程序員使用。

本 Chat 從 Java 編譯原理角度，深入字節碼及 class 文件，抽絲剝繭，了解 Java 中的語法糖原理及用法，幫助大家在學會如何使用 Java 語法糖的同時，了解這些語法糖背后的原理，主要內容如下：

什么是語法糖
糖塊一 —— switch 支持 String 與枚舉
糖塊二 —— 泛型與類型擦除
糖塊三 —— 自動裝箱與拆箱
……
糖塊十一 —— try-with-resource
糖塊十二 —— lambda 表達式
糖衣炮彈 —— 語法糖使用過程中需要注意的點
綜合應用

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語法糖

語法糖（Syntactic Sugar），也稱糖衣語法，是由英國計算機學家 Peter.J.Landin 發明的一個術語，指在計算機語言中添加的某種語法，這種語法對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展了。

我們所熟知的編程語言中幾乎都有語法糖。作者認為，語法糖的多少是評判一個語言夠不夠牛逼的標準之一。很多人說Java是一個“低糖語言”，其實從Java 7開始Java語言層面上一直在添加各種糖，主要是在“Project Coin”項目下研發。盡管現在Java有人還是認為現在的Java是低糖，未來還會持續向著“高糖”的方向發展。

解語法糖

前面提到過，語法糖的存在主要是方便開發人員使用。但其實，Java虛擬機并不支持這些語法糖。這些語法糖在編譯階段就會被還原成簡單的基礎語法結構，這個過程就是解語法糖。

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的可以運行于Java虛擬機的字節碼。如果你去看com.sun.tools.javac.main.JavaCompiler的源碼，你會發現在compile()中有一個步驟就是調用desugar()，這個方法就是負責解語法糖的實現的。

Java 中最常用的語法糖主要有泛型、變長參數、條件編譯、自動拆裝箱、內部類等。本文主要來分析下這些語法糖背后的原理。一步一步剝去糖衣，看看其本質。

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。對于int類型，直接進行數值的比較。對于char類型則是比較其ascii碼。所以，對于編譯器來說，switch中其實只能使用整型，任何類型的比較都要轉換成整型。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; } } }

看到這個代碼，你知道原來字符串的switch是通過equals()和hashCode()方法來實現的。還好hashCode()方法返回的是int，而不是long。

仔細看下可以發現，進行switch的實際是哈希值，然后通過使用equals方法比較進行安全檢查，這個檢查是必要的，因為哈希可能會發生碰撞。因此它的性能是不如使用枚舉進行switch或者使用純整數常量，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，不同的編譯器對于泛型的處理方式是不同的，通常情況下，一個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的處理機制，而Java使用的是Code sharing的機制。

Code sharing方式為每個泛型類型創建唯一的字節碼表示，并且將該泛型類型的實例都映射到這個唯一的字節碼表示上。將多種泛型類形實例映射到唯一的字節碼表示是通過類型擦除（type erasue）實現的。

也就是說，對于Java虛擬機來說，他根本不認識Map<String, String> map這樣的語法。需要在編譯階段通過類型擦除的方式進行解語法糖。

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

以下代碼：

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

解語法糖之后會變成：

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 extends Comparable<A>> A max(Collection<A> xs) { Iterator<A> 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在編譯時都會被擦除，泛型類并沒有自己獨有的Class類對象。比如并不存在List<String>.class或是List<Integer>.class，而只有List.class。

糖塊三、 自動裝箱與拆箱

自動裝箱就是Java自動將原始類型值轉換成對應的對象，比如將int的變量轉換成Integer對象，這個過程叫做裝箱，反之將Integer對象轉換成int類型值，這個過程叫做拆箱。因為這里的裝箱和拆箱是自動進行的非人為轉換，所以就稱作為自動裝箱和拆箱。原始類型byte, short, char, int, long, float, double 和 boolean 對應的封裝類為Byte, Short, Character, Integer, Long, Float, Double, Boolean。

先來看個自動裝箱的代碼：

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); }

再來看個自動拆箱的代碼：

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(); }

從反編譯得到內容可以看出，在裝箱的時候自動調用的是Integer的valueOf(int)方法。而在拆箱的時候自動調用的是Integer的intValue方法。

所以，裝箱過程是通過調用包裝器的valueOf方法實現的，而拆箱過程是通過調用包裝器的 xxxValue方法實現的。

糖塊四 、 方法變長參數

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

看下以下可變參數代碼，其中print方法接收可變參數：

public static void main(String[] args) { print("Holis", "公眾號: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", "\u516C\u4F17\u53F7:Hollis", "\u535A\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com", "QQ\uFF1A907607222" }); } 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，可變參數在被使用的時候，他首先會創建一個數組，數組的長度就是調用該方法是傳遞的實參的個數，然后再把參數值全部放到這個數組當中，然后再把這個數組作為參數傳遞到被調用的方法中。

PS：反編譯后的print方法聲明中有一個transient標識，是不是很奇怪？transient不是不可以修飾方法嗎？transient不是和序列化有關么？transient在這里的作用是什么？因為這個與本文關系不大，這里不做深入分析了。相了解的同學可以關注我微信公眾號或者博客。

糖塊五 、 枚舉

Java SE5提供了一種新的類型-Java的枚舉類型，關鍵字enum可以將一組具名的值的有限集合創建為一種新的類型，而這些具名的值可以作為常規的程序組件使用，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，只是一個關鍵字，他并不是一個類，那么枚舉是由什么類維護的呢，我們簡單的寫一個枚舉：

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現的，反編譯后代碼內容如下：

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

轉載于:https://www.cnblogs.com/helloworld2048/p/10916453.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java 语法糖详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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