Java Decompiler与代码的优化编译

         作为Java码农一枚，不了解Java的Class字节码结构似乎情有可原。但是关于Java代码的编译优化，或许值得一探究竟。我们编写好一个Java类文件之后，通过javac命令将一个*.java文件编译为*.class字节码文件。同样我们可以将一个*.class文件反编译为一个*.java文件。通过研习反编译之后的Java代码和原始代码的不同，我们可以了解一些Java代码编译优化的基础知识，有助于我们编写出更加高效实用并且简洁易读的代码。

 

          在这里，我们使用非常流行的DJ Java Decompiler作为反编译工具，DJ Java Decompiler操作简单、功能强大，操作界面如下所示，关于DJ Java Decompiler的使用方式，诸君参考官方文档即可。

 

【字符串拼接】

 

String s = "a" + "b" + "c";
System.out.println(s == "abc");

      编写如上代码，编译运行之后返回结果为true，这让我们始料未及。通过反编译之后，我们发现

String s = "a" + "b" + "c";

      在编译时进行了代码优化：

String s = "abc";

     两个字符串常量进行比较，内容相同返回值为true，似乎不难理解。

 

【常量值计算】

 

int bufferSize = 2 * 1024 * 1024;
System.out.println(bufferSize);

     我们非常乐意编写如上所示的Java代码，定义一个变量bufferSize来表示缓冲区的大小，值为2m，一目了然。然后一些偏执狂似乎会觉得这样运行效率不高，不如直接定义

int bufferSize = 2097152;
System.out.println(bufferSize);

      通过对代码反编译之后，我们发现在编译期已经进行了常量值的运算、得出了结果，并且使用16进制进行表示、方便运行时进行存储，代码如下所示。这让我们感到的应该不仅仅是惊讶，更是对编译器设计者的肃然起敬。

int i = 0x200000;
System.out.println(i);

 

【泛型擦除】

 

List<String> strList = new ArrayList<String>();
strList.add("a");
strList.add("bc");
strList.add("123");

     通常我们使用泛型集合类，强制要求添加的集合中的元素是统一的类型。但是Java编译器在编译时进行了泛型擦除，运行时已经不存在任何关于集合类的泛型信息。因此在运行时我们可以往这个集合里面添加任何类型的Java对象，尽管这种方式不被推荐。反编译之后的代码如下所示：

ArrayList arraylist = new ArrayList();
arraylist.add("a");
arraylist.add("bc");
arraylist.add("123");

 

【for-each循环与StringBuilder】

 

String output = "";
for(String str : strList) {
	output += str;
}
System.out.println(output);

     我们通常使用for-each循环对集合进行遍历，并且在循环中进行了字符串拼接操作。Java编译器对for-each循环进行了优化，使用迭代器Iterator来对集合进行遍历。

     并且对于包含变量的字符串拼接操作，使用StringBuilder类的append()方法来完成。令人遗憾的是，在for-each循环中定义了局部的StringBuilder变量，并且使用toString()方法时又创建了String对象。在循环中创建大量对象是应该尽可能进行避免的，这些对象的生命周期很短，需要频繁的进行垃圾回收GC，加重了CPU的负担，降低了系统的运行效率。鉴于此，我们可以在for-each循环的外部定义StringBuilder变量，进行字符串的拼接操作。

String s1 = "";
for(Iterator iterator = arraylist.iterator(); iterator.hasNext();)
{
    String s2 = (String)iterator.next();
    s1 = (new StringBuilder()).append(s1).append(s2).toString();
}
System.out.println(s1);

 

【装箱与拆箱】

 

Integer i = 2;
i = i + 3;
System.out.println(i == 5);

     如上代码编译运行之后结果为true。我们很好奇，一个字面常量2究竟是如何赋值给一个Integer类型的引用变量的，并且Integer类型的引用变量i又是如何和常量3进行算术运算的？更让人不可思议的是，Integer引用变量表示的是对象的“内存地址”，又怎么会和5相等呢？将如上代码反编译之后，一切不再神秘：

Integer integer = Integer.valueOf(2);
integer = Integer.valueOf(integer.intValue() + 3);
System.out.println(integer.intValue() == 5);

 

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使用这种方式研习Java代码的编译优化，确实非常low，但是从编写代码的角度来考虑，确实成本也很low！

 

 

评论

1 楼 di1984HIT 2017-02-02  

从底层看是最重要的