JDK核心JAVA源码解析(8)

Wesley13
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想写这个系列很久了,对自己也是个总结与提高。原来在学JAVA时,那些JAVA入门书籍会告诉你一些规律还有法则,但是用的时候我们一般很难想起来,因为我们用的少并且不知道为什么。知其所以然方能印象深刻并学以致用。

本文基于 Java 14

在JDK1.5引入自动装箱/拆箱,让开发更高效。自动装箱时编译器调用valueOf()将原始类型值转换成对象,同时自动拆箱时,编译器通过调用类似intValue(),doubleValue()这类的方法将对象转换成原始类型值。 自动装箱是将 boolean 值转换成 Boolean 对象,byte 值转换成 Byte 对象,char 转换成 Character 对象,float 值转换成 Float 对象,int 转换成 Integer,long 转换成 Long,short 转换成 Short,自动拆箱则是相反的操作。

public static void main(String[] args) {
        Long v = 6L;
        long a = v;
        if (a > v) {
            
        }
    }

通过javap -c命令查看:

 0 ldc2_w #68 <6>
 3 invokestatic #66 <java/lang/Long.valueOf>
 6 astore_1
 7 aload_1
 8 invokevirtual #70 <java/lang/Long.longValue>
11 lstore_2
12 lload_2
13 aload_1
14 invokevirtual #70 <java/lang/Long.longValue>
17 lcmp
18 ifle 21 (+3)
21 return

可以看到,调用Long.valueOf自动封箱,调用Long.longValue自动拆箱。

自动装箱拆箱时机

1.赋值还有比较运算时,类型不一致,会自动装箱拆箱

public static void main(String[] args) {
       Long v = 6L;
       long a = v;
}

通过javap -c命令查看:

 0 ldc2_w #68 <6>
 3 invokestatic #66 <java/lang/Long.valueOf>
 6 astore_1
 7 aload_1
 8 invokevirtual #70 <java/lang/Long.longValue>
11 lstore_2
12 return

可以看到,调用Long.valueOf自动封箱,调用Long.longValue自动拆箱。

2.方法调用时,类型不一致,会自动装箱拆箱

public static void main(String[] args) {
    Long v = 6L;
    test1(v);
    long a = v;
    test2(a);
}
private static void test1(long v) {

}
private static void test2(Long v) {

}

通过javap -c命令查看main方法:

 0 ldc2_w #68 <6>
 3 invokestatic #66 <java/lang/Long.valueOf>
 6 astore_1
 7 aload_1
 8 invokevirtual #70 <java/lang/Long.longValue>
11 invokestatic #71 <com/hopegaming/order/revo/controller/backend/CustomerAnalysisController.test1>
14 aload_1
15 invokevirtual #70 <java/lang/Long.longValue>
18 lstore_2
19 lload_2
20 invokestatic #66 <java/lang/Long.valueOf>
23 invokestatic #72 <com/hopegaming/order/revo/controller/backend/CustomerAnalysisController.test2>
26 return

调用方法前,发生了自动拆箱与自动装箱。

3. 对于同时有封装类型和原始类型两种参数的重载,不会发生自动封箱拆箱

public static void main(String[] args) {
    Long v = 6L;
    test1(v);
    long a = v;
    test1(a);
}
private static void test1(long v) {

}
private static void test1(Long v) {

}

通过javap -c命令查看main方法:

 0 ldc2_w #68 <6>
 3 invokestatic #66 <java/lang/Long.valueOf>
 6 astore_1
 7 aload_1
 8 invokestatic #70 <com/hopegaming/order/revo/controller/backend/CustomerAnalysisController.test1>
11 aload_1
12 invokevirtual #71 <java/lang/Long.longValue>
15 lstore_2
16 lload_2
17 invokestatic #72 <com/hopegaming/order/revo/controller/backend/CustomerAnalysisController.test1>
20 return

这次调用方法前,并没有发生自动拆箱与自动装箱。

自动封箱拆箱性能问题

由于自动封箱拆箱需要额外的操作,运算必须转化为原始类型,所以在**运算过程中,使用原始类型。存储数据的时候,用封装类型,**因为原始类型有默认值,我们有时候想用null代表这个数据不存在。

例如下面的代码,这个封箱就是没有必要的,会浪费性能:

Long l = 0L;
for(int i = 0; i < 50000; i++) {
    l += 1L;
}

三目运算符与性能问题

对于三目运算符,比如冒号表达式,如果有原始类型,则会发生自动拆箱。

public static void main(String[] args) {
    Long v = null;
    Long a = new Random().nextBoolean() ? v : 0L;
}

通过javap -c命令查看main方法:

 0 aconst_null
 1 astore_1
 2 new #68 <java/util/Random>
 5 dup
 6 invokespecial #69 <java/util/Random.<init>>
 9 invokevirtual #70 <java/util/Random.nextBoolean>
12 ifeq 22 (+10)
15 aload_1
16 invokevirtual #71 <java/lang/Long.longValue>
19 goto 23 (+4)
22 lconst_0
23 invokestatic #66 <java/lang/Long.valueOf>
26 astore_2
27 return

可以看出,冒号表达式其实变成了:

Long a = Long.valueOf(new Random().nextBoolean() ? v.longValue() : 0L);

这样的话,如果 Random 随机的是 true,则会抛出NullPointerException

三目运算符判断null返回默认值效率问题

有时候,我们需要null转换成默认值,一般像common-langObjectUtils里面的defaultIfNull这么写:

Long a = 6L;
a = a != null ? a : 0L;

这样,虽然没错,但是会多出一步自动拆箱,再封箱,查看字节码:

 0 ldc2_w #68 <6>
 3 invokestatic #66 <java/lang/Long.valueOf>
 6 astore_1
 7 aload_1
 8 ifnull 18 (+10)
11 aload_1
12 invokevirtual #70 <java/lang/Long.longValue>
15 goto 19 (+4)
18 lconst_0
19 invokestatic #66 <java/lang/Long.valueOf>
22 astore_1
23 return

相当于:

a = Long.valueOf(a != null ? a.longValue() : 0L);

这样的话,无论 a 是不是 null,都会多出来这些拆箱封箱,效率不好。

对于这种场景,考虑到效率,还是老老实实,写 if-else 不要用三目运算符了。

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