# 《JVM核心技术》第02章：类的编译、编译优化、常量这地、泛型擦除、条件编译
大家好，我是冰河~~
今天，我们一起研究下JVM中类的编译问题，好了，不多说了，进入今天的正题。
# 编译
我们都知道，当我们编写完代码后，可以用javac命令或者开发工具，比如eclipse、idea等，把java文件编译成class文件，java虚拟机才可以执行。下图是WinHex打开class文件16进制的字节码。
每个class文件的前面四个字节成为魔数，它的唯一作用就是确定这个文件是否能被虚拟机接受的文件，这个魔数值为0xCSAFEBABE（咖啡宝贝）。第5、6字节是次版本号，第7、8字节是主版本号。从上图可以看到，我的主版本号是16进制的34，也就是10进制的52，52对应的JDK版本是1.8。
后面的16进制在这里不做过多的讲解，可以根据Java虚拟机规范的约定，以无符号数和表两种数据类型进行解析。
java文件编译成class文件的时候，先根据词法和语法分析获得了程序代码的抽象语法树表示，填充符号表，然后根据语义分析看程序是否符合逻辑，比如变量在使用前是否已经声明，变量是否正确赋值等，最后就是把前面步骤生成的信息（比如语法树），转换成字节码写到磁盘中，当然编译器还做了少量的代码添加（程序中没有构造函数，会添加无参构造函数的操作是在填充符号表完成的，不是这里完成)和转换工作。
# 编译优化
# 常量折叠
请看下面的例子：
public class HelloWord {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello," + " World");
}
}
2
3
4
5
如果我把上面的代码，改成这样的，那么我在运行期的时候，会加重虚拟机的负担吗？答案是否定的。编译器除了检查外，还对常量进行了折叠，也就是说，上面的Hello World会在编译的时候自动拼接，如果是int型的，比如i = 1 + 2，等价于 i = 3，并不会增加程序在运行期哪怕一个CPU指令的运算量。
我们看看下面这个，如果是str += “c”呢，会不会折叠呢？
public void fun() {
String str = "a" + "b";
str += "c";
System.out.println(str);
}
2
3
4
5
我们从下图的ASTView可以看出，标记1和标记2是不一样的类型，一个是变量赋值，第二个是表达式，在标记3可以看到，变量赋值的时候，自动把a和b拼接起来。
# 泛型的擦除
看下面的例子：
public static void main(String[] args) {
List<String> list1 = new ArrayList<>();
List<Map<String, Integer>> list2 = new ArrayList<>();
System.out.println(list1);
System.out.println(list2);
}
2
3
4
5
6
反编译后，如下，居然泛型还在，其实这个出乎我的意料之外，两年前给公司分享虚拟机的时候，我的ppt里还记录着泛型的擦除的案例，反编译后确实的没有泛型的。
public static void main(String[] args) {
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
List<Map<String, Integer>> list2 = new ArrayList<Map<String, Integer>>();
System.out.println(list1);
System.out.println(list2);
}
2
3
4
5
6
于是我又换了另外一个反编译器，反编译如下，这次确实没有泛型信息。
public static void main(String[] args)
{
List list1 = new ArrayList();
List list2 = new ArrayList();
System.out.println(list1);
System.out.println(list2);
}
2
3
4
5
6
7
用java自带的命令javap -verbose进行反编译，结果如下，可以看到泛型信息在只有调试用的LocalVariableTypeTable（LVTT）里，某些反编译器应该根据LVTT来展示泛型信息。
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 31 0 args [Ljava/lang/String;
8 23 1 list1 Ljava/util/List;
16 15 2 list2 Ljava/util/List;
LocalVariableTypeTable:
Start Length Slot Name Signature
8 23 1 list1 Ljava/util/List<Ljava/lang/String;>;
16 15 2 list2 Ljava/util/List<Ljava/util/Map<Ljava/lang/String;Ljava/lang/Integer;>;>;
2
3
4
5
6
7
8
9
因为泛型在编译期就会被擦除，所以以下的重载，是编译不过去的，因为擦除后，他们其实
public static String fun(List<String> list) {
return null;
}
public static Integer fun(List<Integer> list) {
return null;
}
2
3
4
5
6
7
# 自动装箱、拆箱与循环遍历
这部分代码包括自动装箱、拆箱与循环遍历。
public void fun() {
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
int sum = 0;
for (int i : list) {
sum += i;
}
System.out.println(sum);
}
2
3
4
5
6
7
8
反编译后如下，首先把int装箱变成Integer，然后计算的时候，再从Integer拆卸变成int。另外一个就是把for编译成Iterator迭代器。
public void fun()
{
List list = Arrays.asList(new Integer[] { Integer.valueOf(1), Integer.valueOf(2), Integer.valueOf(3), Integer.valueOf(4) });
int sum = 0;
for (Iterator localIterator = list.iterator(); localIterator.hasNext(); ) {
int i = ((Integer)localIterator.next()).intValue();
sum += i;
}
System.out.println(sum);
}
2
3
4
5
6
7
8
9
10
另外看看下面的例子
public static void main(String[] args) {
Integer a = 1;
Integer b = 2;
Integer c = 3;
Integer d = 4;
Integer e = 321;
Integer f = 321;
Long g = 3L;
System.out.println(c == d);
System.out.println(e == f);
System.out.println(c == (a + b));
System.out.println(c.equals(a + b));
System.out.println(g == (a + b));
System.out.println(g.equals(a + b));
}
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
反编译后
public static void main(String[] args)
{
Integer a = Integer.valueOf(1);
Integer b = Integer.valueOf(2);
Integer c = Integer.valueOf(3);
Integer d = Integer.valueOf(4);
Integer e = Integer.valueOf(321);
Integer f = Integer.valueOf(321);
Long g = Long.valueOf(3L);
//为false，Integer对象，比较地址，两个地址不一样
System.out.println(c == d);
//为false，因为两个地址不一样
System.out.println(e == f);
//为true，都变成int，比较值
System.out.println(c.intValue() == a.intValue() + b.intValue());
//为true，equals方法比较int System.out.println(c.equals(Integer.valueOf(a.intValue() + b.intValue())));
//为true，比较值
System.out.println(g.longValue() == a.intValue() + b.intValue());
//为false，类型不一样
System.out.println(g.equals(Integer.valueOf(a.intValue() + b.intValue())));
}
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
# 条件编译
下面这个包括没有使用的变量a，if语句判断，while语句。
public static void main(String[] args) {
int a;
if(true){
System.out.println("Hello");
}else{
System.out.println("World");
}
/* while(false){
// Unreachable statement
System.out.println("while");
}*/
}
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
反编译后，没有使用的变量a并没有被编译，Dead code，也就是为false的部分也没有被编译，另外while那个，由于恒为false，编译器报Unreachable statement。
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Hello");
}
2
3
4
好了，今天就到这儿吧，我是冰河，我们下期见~~
# 星球服务
加入星球，你将获得：
1.项目学习：微服务入门必备的SpringCloud Alibaba实战项目、手写RPC项目—所有大厂都需要的项目【含上百个经典面试题】、深度解析Spring6核心技术—只要学习Java就必须深度掌握的框架【含数十个经典思考题】、Seckill秒杀系统项目—进大厂必备高并发、高性能和高可用技能。
2.框架源码：手写RPC项目—所有大厂都需要的项目【含上百个经典面试题】、深度解析Spring6核心技术—只要学习Java就必须深度掌握的框架【含数十个经典思考题】。
3.硬核技术：深入理解高并发系列（全册）、深入理解JVM系列（全册）、深入浅出Java设计模式（全册）、MySQL核心知识（全册）。
4.技术小册：深入理解高并发编程（第1版）、深入理解高并发编程（第2版）、从零开始手写RPC框架、SpringCloud Alibaba实战、冰河的渗透实战笔记、MySQL核心知识手册、Spring IOC核心技术、Nginx核心技术、面经手册等。
5.技术与就业指导：提供相关就业辅导和未来发展指引，冰河从初级程序员不断沉淀，成长，突破，一路成长为互联网资深技术专家，相信我的经历和经验对你有所帮助。
冰河的知识星球是一个简单、干净、纯粹交流技术的星球，不吹水，目前加入享5折优惠，价值远超门票。加入星球的用户，记得添加冰河微信：hacker_binghe，冰河拉你进星球专属VIP交流群。
# 星球重磅福利
跟冰河一起从根本上提升自己的技术能力，架构思维和设计思路，以及突破自身职场瓶颈，冰河特推出重大优惠活动，扫码领券进行星球，直接立减149元，相当于5折， 这已经是星球最大优惠力度！
领券加入星球，跟冰河一起学习《SpringCloud Alibaba实战》、《手撸RPC专栏》和《Spring6核心技术》，更有已经上新的《大规模分布式Seckill秒杀系统》，从零开始介绍原理、设计架构、手撸代码。后续更有硬核中间件项目和业务项目，而这些都是你升职加薪必备的基础技能。
100多元就能学这么多硬核技术、中间件项目和大厂秒杀系统，如果是我，我会买他个终身会员！
# 其他方式加入星球
- 链接 ：打开链接 http://m6z.cn/6aeFbs (opens new window) 加入星球。
- 回复 ：在公众号 冰河技术 回复 星球 领取优惠券加入星球。
特别提醒： 苹果用户进圈或续费，请加微信 hacker_binghe 扫二维码，或者去公众号 冰河技术 回复 星球 扫二维码加入星球。
# 星球规划
后续冰河还会在星球更新大规模中间件项目和深度剖析核心技术的专栏，目前已经规划的专栏如下所示。
# 中间件项目
- 《大规模分布式定时调度中间件项目实战（非Demo）》：全程手撸代码。
- 《大规模分布式IM（即时通讯）项目实战（非Demo）》：全程手撸代码。
- 《大规模分布式网关项目实战（非Demo）》：全程手撸代码。
- 《手写Redis》：全程手撸代码。
- 《手写JVM》全程手撸代码。
# 超硬核项目
- 《从零落地秒杀系统项目》：全程手撸代码，在阿里云实现压测（已上新）。
- 《大规模电商系统商品详情页项目》：全程手撸代码，在阿里云实现压测。
- 其他待规划的实战项目，小伙伴们也可以提一些自己想学的，想一起手撸的实战项目。。。
既然星球规划了这么多内容，那么肯定就会有小伙伴们提出疑问：这么多内容，能更新完吗？我的回答就是：一个个攻破呗，咱这星球干就干真实中间件项目，剖析硬核技术和项目，不做Demo。初衷就是能够让小伙伴们学到真正的核心技术，不再只是简单的做CRUD开发。所以，每个专栏都会是硬核内容，像《SpringCloud Alibaba实战》、《手撸RPC专栏》和《Spring6核心技术》就是很好的示例。后续的专栏只会比这些更加硬核，杜绝Demo开发。
小伙伴们跟着冰河认真学习，多动手，多思考，多分析，多总结，有问题及时在星球提问，相信在技术层面，都会有所提高。将学到的知识和技术及时运用到实际的工作当中，学以致用。星球中不少小伙伴都成为了公司的核心技术骨干，实现了升职加薪的目标。
# 联系冰河
# 加群交流
本群的宗旨是给大家提供一个良好的技术学习交流平台，所以杜绝一切广告！由于微信群人满 100 之后无法加入，请扫描下方二维码先添加作者 “冰河” 微信(hacker_binghe)，备注：星球编号。
# 公众号
分享各种编程语言、开发技术、分布式与微服务架构、分布式数据库、分布式事务、云原生、大数据与云计算技术和渗透技术。另外，还会分享各种面试题和面试技巧。内容在 冰河技术 微信公众号首发，强烈建议大家关注。
# 视频号
定期分享各种编程语言、开发技术、分布式与微服务架构、分布式数据库、分布式事务、云原生、大数据与云计算技术和渗透技术。另外，还会分享各种面试题和面试技巧。
# 星球
加入星球 冰河技术 (opens new window)，可以获得本站点所有学习内容的指导与帮助。如果你遇到不能独立解决的问题，也可以添加冰河的微信：hacker_binghe， 我们一起沟通交流。另外，在星球中不只能学到实用的硬核技术，还能学习实战项目！
关注 冰河技术 (opens new window)公众号，回复 星球 可以获取入场优惠券。
