一分钟理解 Java 包装类型

Java 一直标榜自己是一个纯粹的面向对象语言, 自作聪明的为所有的值类型都提供相应的引用类型(不明白这两个概念,看之前的《一分钟理解传值和传引用》) 比如:int 类型对应的有 Integer,前者是一个值,后者是一个引用。 为了方便二者的转换又一个叫“自动拆装箱”的特性,把本来清晰的概念搞的乱七八糟。

一个优秀的语言应该语法简单,语义单一、清晰。

本文讨论它这些乌七八糟的概念(我也搞不懂),直接进入正题——通过阅读 JVM code 判断究竟发生了什么。

解读 class 文件

JVM 是一个栈式虚拟机,它提供的指令都是围绕着栈进行的。通过 javap -c <className> 查看一个 class 文件中的 JVM 指令。 如下代码,左边是 Java 代码右边是它的 JVM code。 一分钟理解 Java 包装类型

看一下每条指令执行完后栈的变化: bipush 把数字 20 直接 push 到栈 一分钟理解 Java 包装类型

invokestatic 调用一个静态方法 中构造一个对象,然后把对象的地址压入到栈 一分钟理解 Java 包装类型

astore_1 把 Integer 对象的内存地址记录到一个内部变量中(JVM 在堆中维护了一张大的变量表,代表变量名和变量值的关系,可以想象成 HashMap。) 一分钟理解 Java 包装类型 至此,Integer = 20 这句代码执行完毕。紧接着看,bipush 把 10 压入栈 一分钟理解 Java 包装类型 asotre2 把变量 b 和栈中的 10 做关联(放到变量表中) 一分钟理解 Java 包装类型

  • 值变量所指向的内容(值)是放在栈中的,访问时直接操作栈

  • 引用变量所指向的内容(对象)是放在堆中的,访问时先把变量载入到栈(通过aload_1 指令,例子中没有出现),再操作。

访问包装对象时发生了什么

Integer c = null;
Integer d = 10;
int e = c + d;

JVM code 为 一分钟理解 Java 包装类型

  • 包装对象的空指针问题

aconst_null 把一个空指针压入栈,astore_1 把栈顶的变量放入到变量表中,所以此时 a 是 null,所以会出现空指针错误。

  • 包装对象的计算方法

8-16 是计算两数相加,aload_1 把变量表中的变量压入栈,invokervirtual 指令把对象转换成 int 重新入栈;12、13 行的逻辑也是如此。 16 行执行整数相加。 因为计算结果是 int 类型,所以最后通过 isotre_3 放到变量表。

自己分析

如果代码的最后一行写作 Integer e = c + d; ,JVM code 会变成

一分钟理解 Java 包装类型

自己动手分析一下看看吧。

Java 的包装数据类型非常蹩脚,这是它为了追求“表面的面向对象”而付出的代价。 装逼之势如雷霆万钧 ,可怕。

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原文 

https://mp.weixin.qq.com/s/wtFpipXoffX9cB30sm7pBQ

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