Java：从字节码看Enum类型

Posted 2022-09-28 bdmh

    public abstract class Enum<E extends java.lang.Enum<E>>
            implements Comparable<E>, Serializable 
        private final String name;
        private final int ordinal;
    

Enum类型包含两个属性。

name：定义的每个属性的字面文字。

ordinal：每个属性的值，默认从0开始。

枚举类型初始如下：

    protected Enum(String name, int ordinal) 
        this.name = name;
        this.ordinal = ordinal;
    

构造函数很简单，就是为两个属性赋值。 

枚举类型对于我们访问非常的方便和清晰，但是却有很多同学是不建议多多地使用枚举类型，原因就是枚举类型还是比较占用内存的。建议用int类的定义来代替。

一般，我们这样定义枚举。

public enum Test 
    one,
    two,
    three

我噻，有人会问了，就这么两行代码，怎么会跟占用内存产生联系呢？

下面我们就从字节码来看看，编译后的class文件有啥东西。

public final class com.mh.myapplication.Test extends java.lang.Enum<com.mh.myapplication.Test> 
  public static final com.mh.myapplication.Test one;

  public static final com.mh.myapplication.Test two;

  public static final com.mh.myapplication.Test three;

  public static com.mh.myapplication.Test[] values();
    Code:
       0: getstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lcom/mh/myapplication/Test;
       3: invokevirtual #2                  // Method "[Lcom/mh/myapplication/Test;".clone:()Ljava/lang/Object;
       6: checkcast     #3                  // class "[Lcom/mh/myapplication/Test;"
       9: areturn

  public static com.mh.myapplication.Test valueOf(java.lang.String);
    Code:
       0: ldc           #4                  // class com/mh/myapplication/Test
       2: aload_0
       3: invokestatic  #5                  // Method java/lang/Enum.valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;
       6: checkcast     #4                  // class com/mh/myapplication/Test
       9: areturn

  static ;
    Code:
       0: new           #4                  // class com/mh/myapplication/Test
       3: dup
       4: ldc           #7                  // String one
       6: iconst_0
       7: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
      10: putstatic     #9                  // Field one:Lcom/mh/myapplication/Test;
      13: new           #4                  // class com/mh/myapplication/Test
      16: dup
      17: ldc           #10                 // String two
      19: iconst_1
      20: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
      23: putstatic     #11                 // Field two:Lcom/mh/myapplication/Test;
      26: new           #4                  // class com/mh/myapplication/Test
      29: dup
      30: ldc           #12                 // String three
      32: iconst_2
      33: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
      36: putstatic     #13                 // Field three:Lcom/mh/myapplication/Test;
      39: iconst_3
      40: anewarray     #4                  // class com/mh/myapplication/Test
      43: dup
      44: iconst_0
      45: getstatic     #9                  // Field one:Lcom/mh/myapplication/Test;
      48: aastore
      49: dup
      50: iconst_1
      51: getstatic     #11                 // Field two:Lcom/mh/myapplication/Test;
      54: aastore
      55: dup
      56: iconst_2
      57: getstatic     #13                 // Field three:Lcom/mh/myapplication/Test;
      60: aastore
      61: putstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lcom/mh/myapplication/Test;
      64: return

上面就是Test枚举类型的字节码，我们来一块一块看看。

首先，会定义一个类Test，继承自Enum，这个没毛病，枚举类型吗。final的。

然后就是，我们定义的one，two，three三个枚举属性，在这里也看到了，分别定义为Test类型。

 接下来我们看static这段，这是初始化的工作，大概的流程就是调用Enum的构造方法，创建数组，保存三个枚举值，具体看注释吧。

  static ;
    Code:
       0: new           #4                  // class com/mh/myapplication/Test
       3: dup
//入栈字面字符串值 “one”
       4: ldc           #7                  // String one
//默认值从0开始，入栈数值 0
       6: iconst_0
//调用Enum的构造方法，传入“one”和0
       7: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
      10: putstatic     #9                  // Field one:Lcom/mh/myapplication/Test;
      13: new           #4                  // class com/mh/myapplication/Test
      16: dup

//同 one 操作，产生第二个
      17: ldc           #10                 // String two
      19: iconst_1
      20: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
      23: putstatic     #11                 // Field two:Lcom/mh/myapplication/Test;
      26: new           #4                  // class com/mh/myapplication/Test
      29: dup

//产生第三个
      30: ldc           #12                 // String three
      32: iconst_2
      33: invokespecial #8                  // Method "<init>":(Ljava/lang/String;I)V
      36: putstatic     #13                 // Field three:Lcom/mh/myapplication/Test;
      39: iconst_3

//创建一个数组
      40: anewarray     #4                  // class com/mh/myapplication/Test
      43: dup
      44: iconst_0
      45: getstatic     #9                  // Field one:Lcom/mh/myapplication/Test;
取出第一个，并存入数组
      48: aastore
      49: dup
      50: iconst_1
      51: getstatic     #11                 // Field two:Lcom/mh/myapplication/Test;
//取出第二个，并存入数组
      54: aastore
      55: dup
      56: iconst_2
      57: getstatic     #13                 // Field three:Lcom/mh/myapplication/Test;
//取出第三个，并存入数组
      60: aastore
//为数组赋值
      61: putstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lcom/mh/myapplication/Test;
      64: return

 还有两个方法调用。

//返回所有枚举值  
public static com.mh.myapplication.Test[] values();
    Code:
//取出数组值，#1，就是static中第61行那个数组
       0: getstatic     #1                  // Field $VALUES:[Lcom/mh/myapplication/Test;
//调用clone赋值数组
       3: invokevirtual #2                  // Method "[Lcom/mh/myapplication/Test;".clone:()Ljava/lang/Object;
       6: checkcast     #3                  // class "[Lcom/mh/myapplication/Test;"
       9: areturn

//调用Enum的valueOf查找
  public static com.mh.myapplication.Test valueOf(java.lang.String);
    Code:
       0: ldc           #4                  // class com/mh/myapplication/Test
       2: aload_0
       3: invokestatic  #5                  // Method java/lang/Enum.valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;
       6: checkcast     #4                  // class com/mh/myapplication/Test
       9: areturn

从以上字节码我们看到，它会为每个枚举值创建一个对象，保留名字和对应的值，还要创建一个数组来保存所有的枚举，相比一个int类型的数值来说，确实比较占用内存。

小范围使用，感觉还是可以的，如果是高频并且海量定义的话还是可以优化一下的。