关于 Java 你不知道的 10 件事

作为 Java 书呆子，比起实用技能，我们会对介绍 Java 和 JVM 的概念细节更感兴趣。因此我想推荐 Lukas Eder 在 jooq.org 发表的原创作品给大家。

你是从很早开始就一直使用 Java 吗？那你还记得它的过去吗？那时，Java 还叫 Oak，OO 还是一个热门话题，C++ 的 folk 者认为 Java 是不可能火起来，Java 开发的小应用程序 Applets 还受到关注。

我敢打赌，下面我要介绍的这些事，有一半你都不知道。下面让我们来深入探索 Java 的神秘之处。

没错！JVM 不会知道这些事情，只有 Java 语句知道。

如今大家都认为检查异常是个错误。正如 Bruce Eckel 在布拉格 GeeCON 闭幕时所说，Java 之后再没别的语言检查异常，甚至 Java 8 在新的 Stream API 中也不再干这个事情(如果你的 Lambda 使用 IO 和 JDBC，这其实还是有点痛苦)。

如何证实 JVM 并不清楚检查异常一事？试试下面的代码：

这不仅可以编译通过，它还可以抛出 SQLException。你甚至不需要 Lombok 的 @SneakyThrows 就能办到。

这篇文章可以看到更详细的相关内容，或者在 Stack Overflow 上看。

这样的代码无法编译，对不？

对。 Java 语言不允许两个方法在同一个类中“等效重载”，而忽略其诸如throws自居或返回类型等的潜在的差异。

查看 Class.getMethod(String, Class...) 的 Javadoc。 其中说明如下：

请注意，类中可能有多个匹配方法，因为 Java 语言禁止在一个类声明具有相同签名但返回类型不同的多个方法，但 Java 虚拟机并不是如此。

虚拟机中增加的灵活性可以用于实现各种语言特征。例如，可以用桥接方法实现协变参返回; 桥接方法和被重写的方法将具有相同的签名但拥有不同的返回类型。

恩，有道理。实际上下面的代码暗藏着很多事情：

来看看为 Child 生成的字节码：

其实在字节码中 T 真的只是 Object。这很好理解。

合成的桥方法实际是由编译器生成的，因为 Parent.x() 签名中的返回类型在实际调用的时候正好是 Object。在没有这种桥方法的情况下引入泛型将无法在二进制下兼容。

因此，改变 JVM 来允许这个特性所带来的痛苦会更小(副作用是允许协变凌驾于一切之上) 很聪明，不是吗？

你看过语言内部的细节吗？不妨看看，在这里会发现更多很有意思的东西：

http://stackoverflow.com/q/442026/521799

是的，这是真的。即使你的大脑解析器不能立刻理解上面方法的返回类型，但其实他们都是一样的！类似的还有下面这些代码片段：

你认为这很疯狂？想象在上面使用 JSR-308 / Java 8 类型注解 。语法的可能性指数激增！

类型注解。看起来很神秘，其实并不难理解。

或者换句话说:

当我做最近一次提交的时候是在我4周的假期之前。

对你来说，上面的内容在你的实际使用中找到了吧。

可能大多数人会认为：

是否等价于：

然而，事实并非如此。我们来测试一下就知道了。

输出结果：

由此可见，三目条件运算符会在有需要的情况下，对操作数进行类型提升。注意，是只在有需要时才进行；否则，代码可能会抛出 NullPointerException 空引用异常：

很奇怪吗？来看看下面这两行代码：

直观看来它们等价，是吗？但可其实它们并不等价！JLS 解释如下：

E1 op= E2 形式的复合赋值表达式等价于 E1 = (T)((E1) op (E2))，这里 T 是 E1 的类型，E1 只计算一次。

非常好，我想引用 Peter Lawrey Stack Overflow 上的对这个问题的回答

（http://stackoverflow.com/a/8710747/521799）：

使用 *= 或 /= 来进行计算的例子

或者

或者

或者

现在看到它的作用了吗？我会在应用程序中对字符串进行乘法计算。因为，你懂的...

现在有一个更难的谜题。不要去看答案，看看你能不能自己找到答案。如果运行下面的程序：

… “有时候”，我会得到下面的输出：

这怎么可能？？

. spoiler… 继续解答…

好了，答案在这里 

(https://blog.jooq.org/2013/10/17/add-some-entropy-to-your-jvm/)，这必须通过反射重写 JDK 的 Integer 缓存，然后使用自动装箱和拆箱。不要在家干这种事情！或者，我们应该换种方式进行此类操作。

我在4周前做最后一次提交的时候

这是我的最爱之一。Java也有GOTO！输入下试试……

将输出：

这是因为goto是一个未使用的关键字, 仅仅是为了以防万一……

但这不是最令人兴奋的部分。令人兴奋的部分是你可以使用 break、continue 和标记块来实现 goto 功能：

向前跳：

在字节码中格式如下：

向后跳：

在字节码中格式如下:

其它语言 (比如 Ceylon) 中，我们很容易为类型定义别名：

这里产生了 People 类型，使用它就跟使用 Set 一样：

Java 中我们不能在顶层作用域定义类型别名，但是我们可以在类或方法作用域中干这个事情。假如我们不喜欢 Integer、Long 等等名称，而是想用更简短的 I 和 L，很简单：

在上面的程序中，Test 类作用域内 Integer 被赋予 I 这样的 “别名”，类似地，Long 在 x() 方法中被赋予 L 这样的 “别名”。之后我们可以这样调用方法：

这种技术当然不太会受重视。这种情况下，Integer 和 Long 都是 final 类型，也就是说，I 和 L 是事实上的别名(基本上赋值兼容性只需要考虑一种可能性)。

如果我们使用非 final 类型 (比如 Object)，那就是一般的泛型。

这些把戏已经玩够了。现在来看看真正了不起的东西！

好了，这会很引人注目，先来杯咖啡提提神。思考一下下面两个类型：

现在告诉我，类型 C 和 D 到底是什么？

它们存在递归，是一种类似 java.lang.Enum (但有略微不同)的递归方式。看看：

在上面的描述中，enum 实际上只是单纯的语法糖：

认识到这一点之后我们回过头来看看前面提到的两个类型，下面的代码会编译成什么样？

非常难回答的问题，不过 Ross Tate 已经回答了。这个问题的答案是不可判定的：

C 是 Type super C> 的子类?

然后：

D 是 Type super D> 的子类?

在 Eclipse 中试着编译一下，它会崩溃！ (不用担心，我提交了 BUG 报告：

https://bugs.eclipse.org/bugs/show_bug.cgi?id=449554)

让这个事情沉下去…

Java 中某些类型的关系是不明确的！

如果你对 Java 这个用法感到奇怪之余也感兴趣，就去看看 Ross Tate 写的 “在 Java 的类型系统中使用通配符” (与 Alan Leung 和 Sorin Lerner 合著)：

http://www.cs.cornell.edu/~ross/publications/tamewild/tamewild-tate-pldi11.pdf

我们也在讨论泛型多态中的相关子类多态性：

https://blog.jooq.org/2013/06/28/the-dangers-of-correlating-subtype-polymorphism-with-generic-polymorphism/

Java 有一个非常奇怪的特性叫类型交集。你可以申明某个(泛型)类型，而它实际上是两个类型的交集，比如：

绑定到 Test 类型实例的泛型类型参数 T 必须实现 Serializable 和 Cloneable。比如，String 就不符合要求，但 Dete 满足：

这个特性已经在 Java 8 中使用。这很有用吗？几乎没用，但是如果你希望某个 Lambda 表达式是这种类型，还真没别的办法。假设你的方法有这种疯狂的类型约束：

你想通过执行它得到一个可以序列化 (Serializable) 的 Runnable 对象。Lambda 和序列化也有点奇怪。

Lambda 可以序列化：

如果 Lambda 的目标类型和参数类型都可以序列化，那么你可以序列化这个 Lambda

但是即使是这样，他们都不能自动实现 Serializable 标记接口。你必须强制转换类型。但是当你只扔给 Serializable 时...

... 那么 lambda 将不再是 Runnable 的。

因此要把它转换为两种类型：

一句话总结这篇文章就是：

Java 恰好是一种看起来神秘的语言，其实不然。