JavaSe: String的编译期优化

Posted 2020-10-17 FangJiNuo

Java的编译期优化

因为工作的原因，经常会在没有源码的情况下，对一些产品的代码进行阅读。有时在解决Bug时，在运行环境下会直接去看class文件的字节码，来确定运行中版本是否正确的。

在看字节码时，发现了一个有意思的现象：即便你在代码中使用了定义的常量，反编译后的代码仍会是字符串的字面量。

这个其实就是Java编译器在编译时做了优化，下面就用一个例子来说明一下：

public class StringTest {
    public static final String a1="a";
    public static String a2="a";
    public static void main(String[] args) {
        String a = "a";
        final String b = "b";
        final String c = a + b;
        String d = a + b;
        String e = a + "b";
        String f = "a" + b;
        String g = "a" + "b";
        String h = "ab";
        String i = new String(h);
        String j = a1+b;
        String k = a2+b;

        System.out.println(c == h); // false
        System.out.println(d == h); // false
        System.out.println(e == h); // false
        System.out.println(f == h); // true
        System.out.println(g == h); // true
        System.out.println(i == h); // false
        System.out.println(j == h); // true
        System.out.println(k == h); // false
        
        // 字面量，final 都会在编译期被优化，并且会被直接运算好
        // 所以 f,g,j 在编译期就直接变为"ab"
        // 因为a,a2是变量， 所以使用到a,a2的表达式，都是在运行时才去计算的
    }
}

 使用 javap命令查看字节码如下：

结合localvariabletable,分析main执行的过程如下：

 

从这里面，可以很明显的看到 运行时加载到f,g,h,j 时，直接就是字面量“ab”。

java中的==的作用是值的比较：

1）对于boolean,int,char,short,double,float,byte,long 这8种基本类型的比较，是比较值是否相等。

2）对于对象的比较，是比较地址的。

 

 字符串字面量，和用final 修饰的 boolean,int,char,short,double,float,byte,long的变量一样，被统称为常量，它们是存在于常量池中的。

常量池中的内容只保留一份。上面例子中的f,g,j,h都是常量，它们的地址是同一个。所以比较的结果就是true。

而其它的，都是在运行时计算出来的，他们是在heap内存区域的（与常量池不在同一区域），所以他们的地址也就不一样了。所以比较的结果就是false了。

 

同理，对于其它的 boolean,int,char,short,double,float,byte,long常量 ，也会在编译期进行优化的。