我反编译了Java 10的本地变量类型推断

Posted 2020-12-20

我反编译了Java 10的本地变量类型推断

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北京时间 3 月 21 日，Oracle 官方宣布 Java 10 正式发布。这是 Java 大版本周期变化后的第一个正式发布版本。关于Java 10 ，最值得程序员关注的一个新特性恐怕就是本地变量类型推断（local-variable type inference）了。

Java 10 推出之后，很多文章也随之出来了，告诉我们有哪些特性，告诉我们本地变量类型推断怎么用。但是，知其然，要知其所以然。

Java 10发布之后，我第一时间下载了这个版本的Jdk并安装到我的电脑中，然后写了一段代码，并尝试着进行了反编译，真正的感受一下本地变量推断到底如何。这篇文章简单来谈一下我的感受。

原理

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关于本地变量类型推断的用法，我的《Java 10将于本月发布，它会改变你写代码的方式》中有介绍过。主要可以用在以下几个场景中：

public class VarDemo {

   public static void main(String[] args) {
       //初始化局部变量  
       var string = "hollis";
       //初始化局部变量  
       var stringList = new ArrayList<String>();
       stringList.add("hollis");
       stringList.add("chuang");
       stringList.add("weChat:hollis");
       stringList.add("blog:http://www.hollischuang.com");
       //增强for循环的索引
       for (var s : stringList){
           System.out.println(s);
       }
       //传统for循环的局部变量定义
       for (var i = 0; i < stringList.size(); i++){
           System.out.println(stringList.get(i));
       }
   }
}

然后，使用java 10的javac命令进行编译：

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-10.jdk/Contents/Home/bin/javac VarDemo.java

生成VarDemo.class文件，我们对VarDemo.class进行反编译。用jad进行反编译得到以下代码：

public class VarDemo
{
   public static void main(String args[])
   {
       String s = "hollis";
       ArrayList arraylist = new ArrayList();
       arraylist.add("hollis");
       arraylist.add("chuang");
       arraylist.add("weChat:hollis");
       arraylist.add("blog:http://www.hollischuang.com");
       String s1;
       for(Iterator iterator = arraylist.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(s1))
           s1 = (String)iterator.next();

       for(int i = 0; i < arraylist.size(); i++)
           System.out.println((String)arraylist.get(i));

   }
}

这段代码我们就很熟悉了，就是在Java 10之前，没有本地变量类型推断的时候写的代码。代码的对应关系如下：

本地变量类型推断写法  正常写法
var string = "hollis";  String string = "hollis";
var stringList = new ArrayList();   ArrayList stringList = new ArrayList();
for (var s : stringList)    for (String s : stringList)
for (var i = 0; i < stringList.size(); i++) for (int i = 0; i < stringList.size(); i++)

ArrayList arraylist = new ArrayList(); 其实是
ArrayList<String> stringList = new ArrayList<String>();解糖后，类型擦除后的写法。

for(Iterator iterator = arraylist.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(s1)) 其实是 for (String s : stringList) 这种for循环解糖后的写法。

所以，本地变量类型推断，也是Java 10提供给开发者的语法糖。虽然我们在代码中使用var进行了定义，但是对于虚拟机来说他是不认识这个var的，在java文件编译成class文件的过程中，会进行解糖，使用变量真正的类型来替代var（如使用String string 来替换 var string）。对于虚拟机来说，完全不需要对var做任何兼容性改变，因为他的生命周期在编译阶段就结束了。唯一变化的是编译器在编译过程中需要多增加一个关于var的解糖操作。

感兴趣的同学可以写两段代码，一段使用var，一段不使用var，然后对比下编译后的字节码。你会发现真的是完全一样的。下图是我用diff工具对比的结果。

语法糖（Syntactic Sugar），也称糖衣语法，是由英国计算机学家 Peter.J.Landin 发明的一个术语，指在计算机语言中添加的某种语法，这种语法对语言的功能并没有影响，但是更方便程序员使用。简而言之，语法糖让程序更加简洁，有更高的可读性。

和javascript有啥区别

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很多人都知道，在JavaScript中，变量的定义就是使用var来声明的。所以，Java 10的本地变量类型推断刚刚一出来，就有人说了，这不就是抄袭JavaScript的吗？这和JS里面的var不是一样吗？

其实，还真的不一样。

首先，JavaScript 是一种弱类型（或称动态类型）语言，即变量的类型是不确定的。你可以在JavaScript中，使用“5”-4这样的语法，他的的结果是数字1，这里字符串和数字做运算了。不信的话，你打开你浏览器的控制台，试一下：

但是，Java中虽然可以使用var来声明变量，但是它还是一种强类型的语言。通过上面反编译的代码，我们已经知道，var只是Java给开发者提供的语法糖，最终在编译之后还是要将var定义的对象类型定义成编译器推断出来的类型的。

到底会不会影响可读性

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本地变量类型推断最让人诟病的恐怕就是其可读性了，因为在之前，我们定义变量时候要明确指定他的类型，所以在阅读代码的时候只要看其声明的类型就可以知道他的类型了，但是全都使用var之后，那就惨了。毫无疑问，这会损失一部分可读性的。但是，在代码中使用var声明对象同样也带来了很多的好处，如代码更加简洁等。

一个新东西刚刚出来之前，总会有各种不习惯。现在大家就会觉得这东西太影响我阅读代码的效率。就像淘宝商城刚刚改名叫天猫的时候，大家都觉得，这是个什么鬼名字。现在听习惯了，是不是觉得还挺好的。

如果大家都使用了var来声明变量以后，那么变量的名字就更加重要了。那时候大家就会更注重变量起名的可读性。而且，相信不久，各大IDE就会推出智能显示变量的推断类型功能。所以，从各个方面，都能弥补一些不足。

总之，对于本地变量类型推断这一特性，我是比较积极的拥抱的。

思考

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最后，再提出一个问题，供大家思考，本地变量类型推断看上去还是挺好用的，而且，既然Java已经决定在新版本中推出他，那么为什么要限制他的用法呢。现在已知的可以使用var声明变量的几个场景就是初始化局部变量、增强for循环的索引和传统for循环的局部变量定义，还有几个场景是不支持这种用法的，如：
方法的参数
构造函数的参数
方法的返回值类型
对象的成员变量
那么，我的问题是，Java为什么做这些限制，考虑是什么？回答的靠谱的同学有奖励哦。免费拉你进入我的知识星球。关于这部分思考题的讨论及解答，也会在知识星球进行。

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