java糖衣語法（Syntactic Sugar）詳解

2019-11-14 10:55:53

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糖衣語法，也叫做語法糖。最開始是英國計算機學家彼得·約翰·蘭達(Peter J. Landin)發明的一個術語。語法糖是指某一類語法，這類語法通過一些簡單的包裝，讓代碼變得簡潔、可讀性好，并在編譯時通過“解語法糖”的方式，在功能不變的情況下用簡單語法來通過編譯。正如其名，語法糖就像是一層糖衣，通過這層糖衣讓代碼變得簡潔。虛擬機并不支持這類語法，在虛擬機運行之前，這類語法就會被編譯成更通俗的簡單的語法，但功能不變。在java中，常用的語法糖有以下這些：

泛型與類型擦除自動裝箱和拆箱 foreach循環變長參數條件編譯內部類枚舉類和switch 斷言語句

下面我們就一個個的來分別看一下每個語法糖的功能用法和他實際的原理

（一）泛型與類型擦除

在java的虛擬機中沒有泛型類，每一個類型在java虛擬機中都有一個相對應的基本類型。下面是一篇泛型及原理的解析。

泛型類詳解傳送門：http://blog.csdn.net/quinnnorris/article/details/54808172

（二）自動裝箱和拆箱

在java代碼中，很多時候我們不能直接使用八個基本類型，而是要使用他們對應的包裝類（也叫包裝器 wrapper）這些對象包裝類的名字也很容易記憶：Integer、Long、Byte、Double、Float、Character、Boolean、Short。最簡單的例子就是泛型中，因為擦除后無法將基本類型存入Object中，所以必須使用包裝類作為類型參數：

List<int> list = new ArrayList<>();//errorList<Integer> list = new ArrayList<>();//ok

自動裝箱過程：把基本類型用它們對應的包裝類型進行包裝，使基本類型具有對象特征。自動拆箱過程：與裝箱過程相反，把包裝類型轉換成基本類型。

通俗地講，裝箱和拆箱就是方便了程序員在包裝類和基本類之間的轉換，少寫了幾句話，簡潔了代碼，有的時候代碼里多出一句這樣類型的轉化確實有煞風景，自動裝箱和拆箱優勢是顯而易見的。

List<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(1);list.add(Integer.valueOf(1));//實際操作自動裝箱int n = list.get(0);int m = list.get(0).intValue();//實際操作自動拆箱Integer p = 1;p++; //實際插入一句拆箱，再自增計算，再裝箱

在Integer等包裝類中，數值間的比較需要用equals方法，否則比較的是兩個對象的地址是否儲存于同一區域。用==來比較，根據被包裝到的對象情況，結果是true和false都有可能的。

Integer a = 1000;Integer b = 1000;System.out.PRintln(a==b); // 輸出：falseSystem.out.println(a.equals(b)); //輸出：true

值得一提的是，包裝類也是放置類型轉換這類靜態方法的好地方：

int x =Integer.parseInt("111"); // x=111

（三）foreach循環

java中提供了一個超級簡潔的循環方法，foreach循環。作為一種沒有索引的循環方式，foreach循環只能遍歷全部的元素而不具有選擇性，但是簡單的寫法還是方便了很多，在HashMap這種毫無索引的數據結構中，foreach循環相比for循環和while循環好的多。那么，foreach循環是用什么來實現的呢？答案就是迭代器Iterator。

for(int i : list){ System.out.println(i);}//實際迭代器實現for (Iterator localIterator = list.iterator(); localIterator.hasNext(); ) { int sub = ((Integer)localIterator.next()).intValue(); System.out.println(sub);}

遍歷所有的元素是用Iterator來實現的這點是容易想出來的，但是實際上的代碼量確實比foreach循環增加了不少，語法糖起到了方便代碼的作用，功不可沒。

（四）變長參數

在java1.5之后，提供了一種可變參數的方法調用，打破了參數只能是固定數量的尷尬局面。說起來玄，但是變長參數的方法我們在日常中幾乎天天用，比如字符串的格式化：

public void foo(String str,Object...args){...}//方法原型System.out.printf("%d",1);System.out.printf("%d,%s", 12,"a");//方法中的變長參數必須位于最后一個位置

變長參數的實質是把這個位于最后一位變長參數換做Object[]，換來換去都是一樣的內容。

（五）條件編譯

條件編譯是Java虛擬機對代碼進行了簡化，它根據布爾常量的真假，去掉了分支不正確的代碼塊。只有使用條件為常量的If語句才能達到這種的效果。這一條也是容易理解的。

if(true) { System.out.println("true"); } else { System.out.println("false"); } //實際條件編譯System.out.println("true");

（六）內部類

虛擬機中沒有內部類，所有的內部類都通過一定的方法變成了普通類。

內部類詳解傳送門：http://blog.csdn.net/QuinnNorris/article/details/54864491

（七）枚舉類和switch

在java之中也存在著類似c++的枚舉類型，但是客觀上并沒有c++中的好用。枚舉類型可以包括有限個命名的值，并且可以聲明這種類型其中的變量：

package Syntactic;public enum Size { S,M,L,XL}Size s = Size.S; //聲明一個s，值為枚舉類型中的S

枚舉類也是一種語法糖，在虛擬機中并沒有枚舉類，JVM也不認識它。首先，所有的枚舉類都是繼承于java.lang.Enum類。在編譯時編譯器會把枚舉類直接變成實在的Enum的子類。枚舉類中的每一個值都會通過構造器變為實例。

//構造器protected Enum(String name, int ordinal) {...}//第一個參數為枚舉值，第二個參數為這個枚舉值默認的順序//下面是在編譯時，實際操作的將枚舉值實例化的過程new Enum<Size>("S",0);new Enum<Size>("M",1);new Enum<Size>("L",2);new Enum<Size>("XL",3);

與此同時，既然枚舉類型是語法糖，那么也就有switch用枚舉值作為判斷，也是一種語法糖。既然枚舉類型是語法糖，在虛擬機中并不存在這種語法，switch中的枚舉自然也是語法糖，那么它的原理是什么呢？

首先我們要分析一下switch能夠用什么來判斷。1.char、byte、int、short類型，2.枚舉類型，3.字符串字面量。在這些之中一定有一種類型是枚舉類型實際采用的判斷方式。實際上，枚舉類型采用的判斷方式是int（short）類型。我們剛才說過，在每個枚舉類型實例化的過程中都會貼上一個順序的序號的“標簽”。new Enum<Size>("S",0)在編譯的過程中，編譯器把這個序號作為他們的標記來替換switch中的枚舉類型。