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解答

截止到 JDK8,Java语言中的语法糖一共有 16 种
1. 自动装箱/拆箱(基本类型)
2. 泛型
3. 内部类
4. 枚举
5. 枚举 switch
6. 字符串 switch
7. 字符串拼接
8. 数值字面量
9. 变长参数(可变参数)
10. foreach 循环
11. 桥接方法
12. Lambda 表达式
13. assert
14. 条件编译
15. try-with-resources
16. 在同一 catch 代码块中捕获(multiple catch)

补充

自动装箱与自动拆箱

我们知道,Java 语言拥有 8 个基本类型,每个基本类型都有对应的包装(wrapper)类型。

之所以需要包装类型,是因为许多 Java 核心类库的 API 都是面向对象的。

举个例子,Java 核心类库中的容器类,就只支持引用类型。

当需要一个能够存储数值的容器类时,我们往往定义一个存储包装类对象的容器。

对于基本类型的数值来说,我们需要先将其转换为对应的包装类,再存入容器之中。

在 Java 程序中,这个转换可以是显式,也可以是隐式的,后者正是 Java 中的自动装箱。

当请求的 int 值在某个范围内时,我们会返回缓存了的 Integer 对象;而当所请求的 int 值在范围之外时,我们则会新建一个 Integer 对象。

java.lang.Integer.IntegerCache.high

这个参数将影响这里面的 IntegerCache.high。也就是说,我们可以通过配置该参数,扩大 Integer 缓存的范围。

Java 虚拟机参数 -XX:+AggressiveOpts 也会将 IntegerCache.high 调整至 20000。

奇怪的是,Java 并不支持对 IntegerCache.low 的更改,也就是说,对于小于 -128 的整数,我们无法直接使用由 Java 核心类库所缓存的 Integer 对象。

转换

基本类型和其包装类型之间的自动转换,也就是自动装箱、自动拆箱,是通过加入[Wrapper].valueOf(如 Integer.valueOf)以及[Wrapper].[primitive]Value(如 Integer.intValue)方法调用来实现的。

泛型与类型擦除

那便是 Java 程序里的泛型信息,在 Java 虚拟机里全部都丢失了。这么做主要是为了兼容引入泛型之前的代码。

当然,并不是每一个泛型参数被擦除类型后都会变成 Object 类。对于限定了继承类的泛型参数,经过类型擦除后,所有的泛型参数都将变成所限定的继承类。

也就是说,Java 编译器将选取该泛型所能指代的所有类中层次最高的那个,作为替换泛型的类。

内部类

内部类又称为嵌套类,可以把内部类理解为外部类的一个普通成员。

内部类之所以也是语法糖,是因为它仅仅是一个编译时的概念。

outer.java里面定义了一个内部类inner,一旦编译成功,就会生成两个完全不同的.class文件了,分别是outer.class和outer$inner.class。所以内部类的名字完全可以和它的外部类名字相同。

枚举

当我们自定义一个枚举类型时, 编译器会自动创建一个被final修饰的枚举类来继承Enum, 所以自定义枚举类型是无法继承和被继承的。

当枚举类初始化时, 枚举字段引用该枚举类的一个静态常量对象, 并且所有的枚举字段都用常量数组$VALUES来存储。

values()方法内则调用Object的clone()方法, 参照$VALUES数组对象复制一个新的数组, 新数组会有所有的枚举字段。

枚举 switch

switch 关键字原生只能支持整数类型。

switch支持枚举是通过调用枚举类默认继承的父类Enum中的ordinal()方法来实现的, 这个方法会返回枚举常量的序数。

字符串 switch

字符串 switch 编译而成的字节码看起来非常复杂,但实际上就是一个哈希桶。

由于每个 case 所截获的字符串都是常量值,因此,Java 编译器会将原来的字符串 switch 转换为 int 值 switch,比较所输入的字符串的哈希值。

由于字符串哈希值很容易发生碰撞,因此,我们还需要用 String.equals 逐个比较相同哈希值的字符串。

字符串拼接

当我们使用+号进行字符串拼接操作时, 编译时会自动创建一个StringBuilder对象。

所以当在循环中拼接字符串时, 应避免使用+号操作, 否则每次循环都会创建一个StringBuilder对象再回收, 造成较大的开销。

数值字面量

在java 7中,数值字面量,不管是整数还是浮点数,都允许在数字之间插入任意多个下划线。这些下划线不会对字面量的数值产生影响,目的就是方便阅读。

Java 编译器在编译阶段把会将这些下划线去掉。

变长参数(可变参数)

可变参数其实就是一个不定长度的数组, 数组长度随传入方法的对应参数个数来决定。可变参数只能在参数列表的末位使用。

可变参数在被使用的时候,首先会创建一个数组,数组的长度就是调用该方法是传递的实参的个数,然后再把参数值全部放到这个数组当中,然后再把这个数组作为参数传递到被调用的方法中。

foreach 循环

foreach 循环允许 Java 程序在 for 循环里遍历数组或者 Iterable 对象。

对于数组来说,foreach 循环将从 0 开始逐一访问数组中的元素,直至数组的末尾。

桥接方法

由于 Java 语义与 Java 字节码中关于重写的定义并不一致,因此 Java 编译器会生成桥接方法作为适配器

泛型重写会生成桥接方法之外,如果子类定义了一个与父类参数类型相同的方法,其返回类型为父类方法返回类型的子类,那么 Java 编译器也会为其生成桥接方法。

Lambda 表达式

详情可以参考我的这篇博客——Java8的Lambda表达式是如何实现的?

assert(断言)

在Java中,assert关键字是从JAVA SE 1.4 引入的,为了避免和老版本的Java代码中使用了assert关键字导致错误,Java在执行的时候默认是不启动断言检查的(这个时候,所有的断言语句都将忽略!)。

如果要开启断言检查,则需要用开关-enableassertions或-ea来开启。

其实断言的底层实现就是if语言,如果断言结果为true,则什么都不做,程序继续执行,如果断言结果为false,则程序抛出AssertError来打断程序的执行。

-enableassertions会设置$assertionsDisabled字段的值。

条件编译

—般情况下,程序中的每一行代码都要参加编译。但有时候出于对程序代码优化的考虑,希望只对其中一部分内容进行编译,此时就需要在程序中加上条件,让编译器只对满足条件的代码进行编译,将不满足条件的代码舍弃,这就是条件编译。

Java语法的条件编译,是通过判断条件为常量的if语句实现的。根据if判断条件的真假,编译器直接把分支为false的代码块消除。

通过该方式实现的条件编译,必须在方法体内实现,而无法在正整个Java类的结构或者类的属性上进行条件编译。

try-with-resources

详情可以参考我的这篇博客——JVM是如何处理异常的?

在同一 catch 代码块中捕获(multiple catch)

Java 7 支持在同一 catch 代码块中捕获多种异常。实际实现非常简单,生成多个异常表条目即可。

参考文献

  1. 极客时间专栏《深入拆解Java虚拟机》郑雨迪
  2. 浅析java中的语法糖
  3. 不了解这12个语法糖,别说你会Java!
  4. Java中有哪些语法糖?
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