java7（1）——反编译深入理解增强的switch（读字节命令实战）

【本文介绍】

　　本文主要讲java_7 的改进switch的底层实现。反编译一个使用带String的switch的demo并一步步解析反编译出来的字节命令，从编译的角度解读switch的底层实现。

　　

【正文】

　　在java7中，switch（）可以放进去String 类型了，这无非是一大便利。底层JVM的swtich并没有真正的改进，只是在编译阶段，编译器把关于String的switch拆分成if语句而已。

　　我们写一个简单的例子测试一下：

（1）Test类：switch（）使用String

 

public class Test {

    public  void test(String str) {
        
        switch(str){
        
        case "a": System.out.println("a");break;
        case "b": System.out.println("b");break;
        default : System.out.println("default");
        
        }
    }
}

 

（2）Test2类：switch（）使用int

 

public class Test2 {

    public  void test(int str) {
        
        switch(str){
        
        case 1: System.out.println("1");break;
        case 2: System.out.println("2");break;
        default : System.out.println("default");
        
        }
    }
}

 

javac 编译 ， javap -c 反编译 Test 后的结果：

public class Test {
  public Test();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":
()V
       4: return

  public void test(java.lang.String);
    Code:
       0: aload_1
       1: astore_2　　　　　　　　　　　　　　　　---------------从这里开始------------
       2: iconst_m1　　　　　　　　　　　　　　// 将int型-1推送至栈顶
       3: istore_3　　　　　　　　　　　　　　　// 赋值，因为此时栈顶元素为-1，所以赋值-1
       4: aload_2
       5: invokevirtual #2                  // Method java/lang/String.hashCode: 调用hasCode方法
()I
       8: lookupswitch  { // 2　　　　　　　　源码本来只有一次switch，现在被拆分成两次，这是第一次switch，下面还有一次公共的
                    97: 36　　　　　　　　　　 case 97 : 跳至36行 aload_2
                    98: 50　　　　　　　　　　 case 98 ：跳至50行 aload_2
               default: 61　　　　　　　　　　 default : 跳至61行 iload_3
          }
      36: aload_2
      37: ldc           #3                  // String a　　下面equal的内容
      39: invokevirtual #4                  // Method java/lang/String.equals:(L　　进行equal的比较
java/lang/Object;)Z
      42: ifeq          61　　　　　　　　　　 // if 语句
      45: iconst_0　　　　　　　　　　　　　　　// 将int型0推送至栈顶
      46: istore_3　　　　　　　　　　　　　　　//　赋值，因为此时栈顶元素为 0 ，所以赋值0
      47: goto          61
      50: aload_2
      51: ldc           #5                  // String b   下面equal的内容
      53: invokevirtual #4                  // Method java/lang/String.equals:(L　　进行equal的比较
java/lang/Object;)Z
      56: ifeq          61　　　　　　　　　　 // if 语句
      59: iconst_1　　　　　　　　　　　　　　　// 将int型1推送至栈顶　
      60: istore_3　　　　　　　　　　　　　　　//　赋值，因为此时栈顶元素为 1 ， 所以赋值1
      61: iload_3　　　　　　　　　　　　　　　　----------------到这里结束---------------
      62: lookupswitch  { // 2
                     0: 88
                     1: 99
               default: 110
          }
      88: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
      91: ldc           #3                  // String a
      93: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.printl
n:(Ljava/lang/String;)V
      96: goto          118
      99: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
     102: ldc           #5                  // String b
     104: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.printl
n:(Ljava/lang/String;)V
     107: goto          118
     110: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
     113: ldc           #8                  // String default
     115: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.printl
n:(Ljava/lang/String;)V
     118: return
}

 

javac 编译 ， javap -c 反编译 Test2 后的结果：

public class Test2 {
  public Test2();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":
()V
       4: return

  public void test(int);
    Code:
       0: iload_1
       1: lookupswitch  { // 2
                     1: 28
                     2: 39
               default: 50
          }
      28: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
      31: ldc           #3                  // String 1
      33: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.printl
n:(Ljava/lang/String;)V
      36: goto          58
      39: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
      42: ldc           #5                  // String 2
      44: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.printl
n:(Ljava/lang/String;)V
      47: goto          58
      50: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/
io/PrintStream;
      53: ldc           #6                  // String default
      55: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.printl
n:(Ljava/lang/String;)V
      58: return
}

 

　　大家看到这么多字节码是不是有点头晕不想再看下去了？其实只需稍稍观察比较就能发现”从这里开始“——”到这里结束“中间那些字节码是下面那个字节码文件所没有的，所以我们研究这几行代码就行了。又看我用红色字体标出来的注释，结果就显而易见了：

（0）用一个int类型变量代表String类型变量

（1）获取String字符串的hashCode

（2）case hashCode

（3）用if语句处理String

（4）为int类型的变量赋值

（5）真正的swtich，现在传入的是上面得出的int类型变量。

把上面的字节码文件翻译成java即：

public class test {

    public void test(String str) {
        
        int i = -1;
        
        switch(str.hashCode()){
            
        case 97:
            if(str.equals("a")){
                i = 0;
            }
            break;
        case 98:
            if(str.equals("b")){
                break;
            }
        }
        
        switch(i) {
        
        case 0:
            System.out.println("a");
            break;
        
        case 1:
            System.out.println("b");
            break;
            
        default:
            System.out.println("default");
        }
    }
}