jdk1.7 String switch的实现

 

对于int的switch，jvm是用tableswitch和lookupswitch来实现的，jdk1.7 switch增加了对string的支持，那么底层是如何实现的呢？是否增加了新的指令或是否给某些指令增加了新的含义？

 

 

看这样一个程序：

 

public class Test {   
	public static void main(String[] args) {  
		String name = "b";
		int value = 0;
		switch(name) {
			case "a":
				value = 1;
				break;
			case "b":
				value = 2;
				break;
			case "c":
				value = 3;
				break;
			case "d":
				value = 4;
				break;
			case "e":
				value = 5;
				break;
			default:
				value = 6;
		}
		System.out.println(value);
	}  
}

 

javap -c Test得出的结果为：

 

 

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String b
       2: astore_1					//将"b"赋值给name
       3: iconst_0					//将0入栈
       4: istore_2					//将0赋值给value
       5: aload_1					//将name（即"b"）入栈
       6: astore_3					//将name（即"b"）赋值给一个编译器生成的变量，记为tmpName（tmpName此时也是"b"）
       7: iconst_m1					//将-1入栈
       8: istore        4			//将-1赋值给一个编译器生成的变量，记为m1
      10: aload_3					//将tmpName（即"b"）入栈
      11: invokevirtual #3                  // Method java/lang/String.hashCode:()I		调用tmpName的hashCode方法（"b".hashCode()，得结果98）
      14: tableswitch   { // 97 to 101		//根据hashCode的值到不同的分支
                    97: 48
                    98: 63					//这里走到这个分支，跳转到63
                    99: 78
                   100: 93
                   101: 108
               default: 120
          }
      48: aload_3
      49: ldc           #4                  // String a
      51: invokevirtual #5                  // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      54: ifeq          120
      57: iconst_0
      58: istore        4
      60: goto          120
      63: aload_3							//从14跳转到了这里，将tmpName（即"b"）入栈
      64: ldc           #2                  // String b		将"b"入栈
      66: invokevirtual #5                  // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z	
											//比较tmpName和"b"，如果相等，将1入栈，不等将0入栈.这里是相等的，入栈的为1
      69: ifeq          120					//从栈顶取出比较结果，如果等于0，就跳到120，如果不等于0就继续下面的指令，这里显然不等于0
      72: iconst_1							//将1入栈
      73: istore        4					//将1存储到m1中
      75: goto          120					//跳到120
      78: aload_3
      79: ldc           #6                  // String c
      81: invokevirtual #5                  // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      84: ifeq          120
      87: iconst_2
      88: istore        4
      90: goto          120
      93: aload_3
      94: ldc           #7                  // String d
      96: invokevirtual #5                  // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
      99: ifeq          120
     102: iconst_3
     103: istore        4
     105: goto          120
     108: aload_3
     109: ldc           #8                  // String e
     111: invokevirtual #5                  // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
     114: ifeq          120
     117: iconst_4
     118: istore        4
     120: iload         4					//将m1（即73行存进去的1）的值入栈
     122: tableswitch   { // 0 to 4			
                     0: 156
                     1: 161					//这里走1这个分支，跳到161
                     2: 166
                     3: 171
                     4: 176
               default: 181
          }
     156: iconst_1
     157: istore_2
     158: goto          184
     161: iconst_2					//将2入栈
     162: istore_2					//将2存储到value
     163: goto          184			//跳转到184进行打印输出
     166: iconst_3
     167: istore_2
     168: goto          184
     171: iconst_4
     172: istore_2
     173: goto          184
     176: iconst_5
     177: istore_2
     178: goto          184
     181: bipush        6
     183: istore_2
     184: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
     187: iload_2
     188: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
     191: return
}

 

 

在这一堆指令中我们发现，jdk1.7并没有新指令来处理string switch，还是继续用lookupswitch和tableswitch两个指令来处理的，也没有扩展这两个指令，它们还是只能处理int。

 

 

在11行，我们看到调用了需要switch的string的hashCode方法，并对该hashCode进行switch，并跳转到相应的处理指令。跳到新的指令处我们发现这里（63行）将待switch的变量（name）与case中的值（"b"）equals了一下。这样做是为了避免不同的string有相同的hashCode，确定equals返回true后，编译器生成了一个处理value的switch，源码里有多少个case编译器生成的tableswitch就有多少个分支，最终会找到相应的处理分支完成string switch的处理。

 

 

接下来，看一个不同string hashCode相等的版本：

 

buzzards与righto的hashCode相等

hierarch与crinolines的hashCode相等

 

这里选择buzzards和righto

 

 

public class Test {   
	public static void main(String[] args) {  
		String name = "buzzards";
		int value = 0;
		switch(name) {
			case "buzzards":
				value = 1;
				break;
			case "righto":
				value = 2;
				break;
			default:
				value = 6;
		}
		System.out.println(value);
	}  
}

 

 

字节码：

 

 public static void main(java.lang.String[]);
   Code:
      0: ldc           #2                  // String buzzards
      2: astore_1
      3: iconst_0
      4: istore_2
      5: aload_1
      6: astore_3
      7: iconst_m1
      8: istore        4
     10: aload_3
     11: invokevirtual #3                  // Method java/lang/String.hashCode:()I
     14: lookupswitch  { // 1
           -931102253: 32
              default: 59
         }
     32: aload_3
     33: ldc           #4                  // String righto
     35: invokevirtual #5                  // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)
     38: ifeq          47
     41: iconst_1
     42: istore        4
     44: goto          59
     47: aload_3
     48: ldc           #2                  // String buzzards
     50: invokevirtual #5                  // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)
     53: ifeq          59
     56: iconst_0
     57: istore        4
     59: iload         4
     61: lookupswitch  { // 2
                    0: 88
                    1: 93
              default: 98
         }
     88: iconst_1
     89: istore_2
     90: goto          101
     93: iconst_2
     94: istore_2
     95: goto          101
     98: bipush        6
    100: istore_2
    101: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
    104: iload_2
    105: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
    108: return

 

 

 

这里我们看到两个字符串都跳到32行，首先跟"righto"比较，如果不相等则跳到47行比较buzzards。

 

 

评论

3 楼 wkl17 2014-10-26  

字节码 是如何查看的?用记事本打开都是乱码..

2 楼 NeverGiveUpToChange 2012-04-10  

hao hao hao hao hao

1 楼 wupuyuan 2011-08-31  

多谢LZ来分享，我也仔细分析了下，觉得switch String 不如传统的if else来的效率高。当然在if时要判断更准确一些。欢迎去我空间看看