【Java基础】常见语法糖

koping_wu2025-08-10 2:37

【Java基础】常见语法糖

语法糖（Syntactic sugar），指在计算机语言中添加的某种语法，这种语法对语言的功能并没有影响，但是更方便程序员使用。

虽然Java中有很多语法糖，但是Java虚拟机并不支持这些语法糖，所以这些语法糖在编译阶段就会被还原成简单的基础语法结构，这样才能被虚拟机识别，这个过程就是解语法糖。

1、switch 支持 String 与枚举

Java中的switch自身原本就支持基本类型。比如int、char等。对于int类型，直接进行数值的比较。对于char类型则是比较其ascii码。所以，对于编译器来说，switch中其实只能使用整型，任何类型的比较都要转换成整型。比如byte。short，char(asckii码是整型)以及int。

从Java 7 开始，Java语言中的语法糖在逐渐丰富，其中一个比较重要的就是Java 7中switch开始支持String。

字符串的switch是通过hashCode()和equals()方法来实现的 。

进行switch的是哈希值，然后通过使用equals方法比较进行安全检查，这个检查是必要的，因为哈希可能会发生碰撞。因此它的性能是不如使用枚举进行switch或者使用纯整数常量，但这也不是很差。

原代码：

java 复制代码 
public class SwitchDemoString {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "world";
        switch (str) {
            case "hello":
                System.out.println("hello");
                break;
            case "world":
                System.out.println("world");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

反编译后的代码：

java 复制代码 
public class SwitchDemoString
{
    public SwitchDemoString()
    {
    }
    public static void main(String args[])
    {
        String str = "world";
        String s;
        switch((s = str).hashCode())
        {
            default:
                break;
            case 99162322:
                if(s.equals("hello"))
                    System.out.println("hello");
                break;
            case 113318802:
                if(s.equals("world"))
                    System.out.println("world");
                break;
        }
    }
}

2、泛型

很多语言都是支持泛型的，不同的编译器对于泛型的处理方式是不同的。

通常情况下，一个编译器处理泛型有两种方式：Code specialization和Code sharing。C++和C#是使用Code specialization的处理机制，而Java使用的是Code sharing的机制。

Code sharing方式为每个泛型类型创建唯一的字节码表示，并且将该泛型类型的实例都映射到这个唯一的字节码表示上。将多种泛型类形实例映射到唯一的字节码表示是通过类型擦除（type erasure）实现的。

虚拟机中没有泛型，只有普通类和普通方法，所有泛型类的类型参数在编译时都会被擦除，泛型类并没有自己独有的Class类对象。比如并不存在List<String>.class或是List<Integer>.class，而只有List.class。

类型擦除的主要过程如下：

  1. 将所有的泛型参数用其最左边界（最顶级的父类型）类型替换。
  2. 移除所有的类型参数。

2.1 重载函数中同类型的泛型类型无法编译通过

两个重载的函数，虽然他们的参数类型不同，一个是List<String> 另一个是List<Integer> ，但是下面这段代码无法编译通过。

参数List<String>和List<Integer>在编译之后都被擦除了，变成了一样的原生类型List，擦除动作导致这两个方法的特征签名变得一模一样。

java 复制代码 
public class GenericTypes {
    public static void method(List<String> list) {  
        System.out.println("invoke method(List<String> list)");  
    }  

    public static void method(List<Integer> list) {  
        System.out.println("invoke method(List<Integer> list)");  
    }  
}

2.2 泛型类包含的静态变量全局唯一

下面代码输出结果为：2！

由于经过类型擦除，所有的泛型类实例都关联到同一份字节码上，泛型类的所有静态变量是共享的。

java 复制代码 
public class StaticTest{
    public static void main(String[] args){
        GT<Integer> gti = new GT<Integer>();
        gti.var=1;
        GT<String> gts = new GT<String>();
        gts.var=2;
        System.out.println(gti.var);
    }
}
class GT<T>{
    public static int var=0;
    public void nothing(T x){}
}

3、自动装箱与拆箱

自动装箱就是Java自动将原始类型值转换成对应的对象，比如将int的变量转换成Integer对象，这个过程叫做装箱，反之将Integer对象转换成int类型值，这个过程叫做拆箱。因为这里的装箱和拆箱是自动进行的非人为转换，所以就称作为自动装箱和拆箱。

原始类型byte, short, char, int, long, float, double 和 boolean 对应的封装类为Byte, Short, Character, Integer, Long, Float, Double, Boolean。

自动装箱原代码：

java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
    int i = 10;
    Integer n = i;
}

自动装箱反编译后的代码：

java 复制代码 
public static void main(String args[])
{
    int i = 10;
    Integer n = Integer.valueOf(i);
}

自动拆箱原代码：

java 复制代码 
public static void main(String[] args) {

    Integer i = 10;
    int n = i;
}

自动拆箱反编译后的代码：

java 复制代码 
public static void main(String args[])
{
    Integer i = Integer.valueOf(10);
    int n = i.intValue();
}

4、方法变长参数

可变参数(variable arguments)是在Java 1.5中引入的一个特性。它允许一个方法把任意数量的值作为参数。

看下以下可变参数代码，其中print方法接收可变参数：

java 复制代码 
public static void main(String[] args)
{
    print("Holis", "公众号:Hollis", "博客：www.hollischuang.com", "QQ：907607222");
}

public static void print(String... strs)
{
    for (int i = 0; i < strs.length; i++)
    {
        System.out.println(strs[i]);
    }
}

反编译后的代码

java 复制代码 
public static void main(String args[])
{
    print(new String[] {
        "Holis", "\u516C\u4F17\u53F7:Hollis", "\u535A\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com", "QQ\uFF1A907607222"
    });
}

public static transient void print(String strs[])
{
    for(int i = 0; i < strs.length; i++)
    System.out.println(strs[i]);

}

从反编译后代码可以看出，可变参数在被使用的时候，他首先会创建一个数组，数组的长度就是调用该方法时传递的实参的个数，然后再把参数值全部放到这个数组当中，然后再把这个数组作为参数传递到被调用的方法中。

5、枚举

在Java中，枚举是一种特殊的数据类型，用于表示有限的一组常量。枚举常量是在枚举类型中定义的，每个常量都是该类型的一个实例。Java中的枚举类型是一种安全而优雅的方式来表示有限的一组值。

原代码：

java 复制代码 
public enum T {
    SPRING,SUMMER;
}

反编译后的代码：

java 复制代码 
public final class T extends Enum
{
    private T(String s, int i)
    {
        super(s, i);
    }
    public static T[] values()
    {
        T at[];
        int i;
        T at1[];
        System.arraycopy(at = ENUM$VALUES, 0, at1 = new T[i = at.length], 0, i);
        return at1;
    }

    public static T valueOf(String s)
    {
        return (T)Enum.valueOf(demo/T, s);
    }

    public static final T SPRING;
    public static final T SUMMER;
    private static final T ENUM$VALUES[];
    static
    {
        SPRING = new T("SPRING", 0);
        SUMMER = new T("SUMMER", 1);
        ENUM$VALUES = (new T[] {
            SPRING, SUMMER
        });
    }
}

public final class T extends Enum，说明，该类是继承了Enum类的，同时final关键字表示这个类也是不能被继承的。

当使用enum来定义一个枚举类型的时候，编译器会自动创建一个final类型的类继承Enum类，所以枚举类型不能被继承。

6、内部类

内部类又称为嵌套类，可以把内部类理解为外部类的一个普通成员。

内部类之所以也是语法糖，是因为它仅仅是一个编译时的概念，outer.java里面定义了一个内部类inner，一旦编译成功，就会生成两个完全不同的.class文件了，分别是outer.class和outer$inner.class。

原代码：

java 复制代码 
public class OutterClass {
    private String userName;

    public String getUserName() {
        return userName;
    }

    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }

    public static void main(String[] args) {

    }

    class InnerClass{
        private String name;

        public String getName() {
            return name;
        }

        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
}

以上代码编译后会生成两个class文件：OutterClassInnerClass.class 、OutterClass.class 。当我们尝试对OutterClass.class文件进行反编译的时候，命令行会打印以下内容：Parsing OutterClass.class...Parsing inner class OutterClassInnerClass.class... Generating OutterClass.jad 。他会把两个文件全部进行反编译，然后一起生成一个OutterClass.jad文件。文件内容如下：

java 复制代码 
public class OutterClass
{
    class InnerClass
    {
        public String getName()
        {
            return name;
        }
        public void setName(String name)
        {
            this.name = name;
        }
        private String name;
        final OutterClass this$0;

        InnerClass()
        {
            this.this$0 = OutterClass.this;
            super();
        }
    }

    public OutterClass()
    {
    }
    public String getUserName()
    {
        return userName;
    }
    public void setUserName(String userName){
        this.userName = userName;
    }
    public static void main(String args1[])
    {
    }
    private String userName;
}

7、条件编译

---般情况下，程序中的每一行代码都要参加编译。但有时候出于对程序代码优化的考虑，希望只对其中一部分内容进行编译，此时就需要在程序中加上条件，让编译器只对满足条件的代码进行编译，将不满足条件的代码舍弃，这就是条件编译。

原代码：

java 复制代码 
public class ConditionalCompilation {
    public static void main(String[] args) {
        final boolean DEBUG = true;
        if(DEBUG) {
            System.out.println("Hello, DEBUG!");
        }

        final boolean ONLINE = false;

        if(ONLINE){
            System.out.println("Hello, ONLINE!");
        }
    }
}

反编译后的代码

java 复制代码 
public class ConditionalCompilation
{

    public ConditionalCompilation()
    {
    }

    public static void main(String args[])
    {
        boolean DEBUG = true;
        System.out.println("Hello, DEBUG!");
        boolean ONLINE = false;
    }
}

在反编译后的代码中没有System.out.println("Hello, ONLINE!");，这其实就是条件编译。当if(ONLINE)为false的时候，编译器就没有对其内的代码进行编译。

所以，Java语法的条件编译，是通过判断条件为常量的if语句实现的。

其原理也是Java语言的语法糖。根据if判断条件的真假，编译器直接把分支为false的代码块消除。通过该方式实现的条件编译，必须在方法体内实现，而无法在正整个Java类的结构或者类的属性上进行条件编译，这与C/C++的条件编译相比，确实更有局限性。在Java语言设计之初并没有引入条件编译的功能，虽有局限，但是总比没有更强。

8、断言

在Java中，assert关键字是从JAVA SE 1.4 引入的，为了避免和老版本的Java代码中使用了assert关键字导致错误，Java在执行的时候默认是不启动断言检查的（这个时候，所有的断言语句都将忽略！），如果要开启断言检查，则需要用开关-enableassertions或-ea来开启。

原代码：

java 复制代码 
public class AssertTest {
    public static void main(String args[]) {
        int a = 1;
        int b = 1;
        assert a == b;
        System.out.println("公众号：Hollis");
        assert a != b : "Hollis";
        System.out.println("博客：www.hollischuang.com");
    }
}

反编译后的代码：

java 复制代码 
public class AssertTest {
    public AssertTest()
    {
    }
    public static void main(String args[])
    {
        int a = 1;
        int b = 1;
        if(!$assertionsDisabled && a != b)
            throw new AssertionError();
        System.out.println("\u516C\u4F17\u53F7\uFF1AHollis");
        if(!$assertionsDisabled && a == b)
        {
            throw new AssertionError("Hollis");
        } else
        {
            System.out.println("\u535A\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com");
            return;
        }
    }

    static final boolean $assertionsDisabled = !com/hollis/suguar/AssertTest.desiredAssertionStatus();


}

反编译之后的代码要比我们自己的代码复杂的多。所以，使用了assert这个语法糖我们节省了很多代码。

其实断言的底层实现就是if语言，如果断言结果为true，则什么都不做，程序继续执行，如果断言结果为false，则程序抛出AssertError来打断程序的执行。-enableassertions会设置$assertionsDisabled字段的值。

9、数值字面量

在java 7中，数值字面量，不管是整数还是浮点数，都允许在数字之间插入任意多个下划线。这些下划线不会对字面量的数值产生影响，目的就是方便阅读。

原代码：

java 复制代码 
public class Test {
    public static void main(String... args) {
        int i = 10_000;
        System.out.println(i);
    }
}

反编译后的代码：

java 复制代码 
public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int i = 10000;
        System.out.println(i);
    }
}

反编译后就是把_删除了。也就是说 编译器并不认识在数字字面量中的_，需要在编译阶段把他去掉。

10、for-each

原代码：

java 复制代码 
public static void main(String... args) {
    String[] strs = {"Hollis", "公众号：Hollis", "博客：www.hollischuang.com"};
    for (String s : strs) {
        System.out.println(s);
    }
    List<String> strList = ImmutableList.of("Hollis", "公众号：Hollis", "博客：www.hollischuang.com");
    for (String s : strList) {
        System.out.println(s);
    }
}

反编译后的代码

java 复制代码 
public static transient void main(String args[])
{
    String strs[] = {
        "Hollis", "\u516C\u4F17\u53F7\uFF1AHollis", "\u535A\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com"
    };
    String args1[] = strs;
    int i = args1.length;
    for(int j = 0; j < i; j++)
    {
        String s = args1[j];
        System.out.println(s);
    }

    List strList = ImmutableList.of("Hollis", "\u516C\u4F17\u53F7\uFF1AHollis", "\u535A\u5BA2\uFF1Awww.hollischuang.com");
    String s;
    for(Iterator iterator = strList.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(s))
    s = (String)iterator.next();

}

代码很简单，for-each的实现原理其实就是使用了普通的for循环和迭代器。

11、try-with-resource

Java里，对于文件操作IO流、数据库连接等开销非常昂贵的资源，用完之后必须及时通过close方法将其关闭，否则资源会一直处于打开状态，可能会导致内存泄露等问题。

关闭资源的常用方式就是在finally块里是释放，即调用close方法。比如，我们经常会写这样的代码：

java 复制代码 
public static void main(String[] args) {
    BufferedReader br = null;
    try {
        String line;
        br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\hollischuang.xml"));
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }
    } catch (IOException e) {
        // handle exception
    } finally {
        try {
            if (br != null) {
                br.close();
            }
        } catch (IOException ex) {
            // handle exception
        }
    }
}

从Java 7开始，jdk提供了一种更好的方式关闭资源，使用try-with-resources语句，改写一下上面的代码，效果如下：

java 复制代码 
public static void main(String... args) {
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\ hollischuang.xml"))) {
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }
    } catch (IOException e) {
        // handle exception
    }
}

反编译后的代码

java 复制代码 
public static transient void main(String args[])
{
    BufferedReader br;
    Throwable throwable;
    br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\ hollischuang.xml"));
    throwable = null;
    String line;
    try
        {
            while((line = br.readLine()) != null)
            System.out.println(line);
        }
    catch(Throwable throwable2)
        {
            throwable = throwable2;
            throw throwable2;
        }
    if(br != null)
        if(throwable != null)
            try
                {
                    br.close();
                }
            catch(Throwable throwable1)
                {
                    throwable.addSuppressed(throwable1);
                }
        else
            br.close();
    break MISSING_BLOCK_LABEL_113;
    Exception exception;
    exception;
    if(br != null)
        if(throwable != null)
            try
                {
                    br.close();
                }
            catch(Throwable throwable3)
                {
                    throwable.addSuppressed(throwable3);
                }
        else
            br.close();
    throw exception;
    IOException ioexception;
    ioexception;
}
}

背后的原理也很简单，那些我们没有做的关闭资源的操作，编译器都帮我们做了。所以，再次印证了，语法糖的作用就是方便程序员的使用，但最终还是要转成编译器认识的语言。

12、Lambda表达式

Labmda表达式不是匿名内部类的语法糖，但是他也是一个语法糖。实现方式是依赖了几个JVM底层提供的lambda相关api。

原代码：

java 复制代码 
public static void main(String... args) {
    List<String> strList = ImmutableList.of("Hollis", "公众号：Hollis", "博客：www.hollischuang.com");

    List HollisList = strList.stream().filter(string -> string.contains("Hollis")).collect(Collectors.toList());

    HollisList.forEach( s -> { System.out.println(s); } );
}

反编译后的代码：

java 复制代码 
public static /* varargs */ void main(String ... args) {
    ImmutableList strList = ImmutableList.of((Object)"Hollis", (Object)"\u516c\u4f17\u53f7\uff1aHollis", (Object)"\u535a\u5ba2\uff1awww.hollischuang.com");
    List<Object> HollisList = strList.stream().filter((Predicate<String>)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)Z, lambda$main$0(java.lang.String ), (Ljava/lang/String;)Z)()).collect(Collectors.toList());
    HollisList.forEach((Consumer<Object>)LambdaMetafactory.metafactory(null, null, null, (Ljava/lang/Object;)V, lambda$main$1(java.lang.Object ), (Ljava/lang/Object;)V)());
}

private static /* synthetic */ void lambda$main$1(Object s) {
    System.out.println(s);
}

private static /* synthetic */ boolean lambda$main$0(String string) {
    return string.contains("Hollis");
}

两个lambda表达式分别调用了lambdamain1和lambdamain0两个方法。

lambda表达式的实现其实是依赖了一些底层的api，在编译阶段，编译器会把lambda表达式进行解糖，转换成调用内部api的方式。

本文参考链接：

  1. https://www.yuque.com/hollis666/wk6won/dwdzin
  2. https://www.yuque.com/hollis666/wk6won/kawhdmf1bkcn1gxn
热门推荐
01UV安装并设置国内源02全球最强模型Grok4，国内已可免费使用！（附教程）03Qwen3-Coder 快速上手教程 | Qwen Code + Claude Code042025年华数杯C题超详细解题思路05🚀Cursor CLI+GPT-5保姆级教程+编程能力测评！Cursor CLI零成本免费使用GPT-5！Claude Code的劲敌来了！从安装到实战演示06KGG转MP3工具|非KGM文件|解密音频07OpenAI重返开源！GPT-OSS本地部署完全指南08Cursor 终端“卡死/无响应”问题的解法09ChatGPT 5发布日期揭秘：2025年8月上线，多模态推理能力全面升级10如何在 Cursor 中继续使用 Claude