Java新特性：數(shù)據(jù)類型可以扔掉了？
2022-02-14 14:20:32

Java新特性 var 局部類型推導(dǎo)

在很久很久以前，我們寫代碼時(shí)要慎重的考慮變量的數(shù)據(jù)類型，比如下面這些：

枚舉：盡管在 JDK 5 中增加了枚舉類型，但是 Class 文件常量池的 CONSTANT_Class_info 類型常量并沒有發(fā)生任何語義變化，仍然是代表一個(gè)類或接口的符號(hào)引用，沒有加入枚舉，也沒有增加過“CONSTANT_Enum_info”之類的“枚舉符號(hào)引用”常量。所以使用 enum 關(guān)鍵字定義常量，盡管從 Java 語法上看起來與使用 class 關(guān)鍵字定義類、使用 interface 關(guān)鍵字定義接口是同一層次的，但實(shí)際上這是由 Javac 編譯器做出來的假象，從字節(jié)碼的角度來看，枚舉僅僅是一個(gè)繼承于 java.lang.Enum、自動(dòng)生成了 values() 和 valueOf() 方法的普通 Java 類而已，因此枚舉也歸為引用類型了。

然而到了 JDK 10 時(shí)，我們就有了新的選擇，JDK 10 中新增了 ??var?? 局部變量推斷的功能，使用它我們可以很 happy 的忘記數(shù)據(jù)類型這件事了，那它是如何使用的呢？接下來我們一起來看。

1、使用對(duì)比

接下來我們就使用對(duì)比的方式，來體會(huì)一下 ??var???的作用。

場景一：定義字符串

舊寫法：

String str = "Hello, Java.";

新寫法：

var s = "Hello, Java.";

PS：這里的舊寫法指的是 JDK 10 之前的版本，而新寫法指的是 JDK 10 以后（包含 JDK 10）的版本。

場景二：數(shù)值相加

舊寫法：

int num1 = 111;
double num2 = 555.666d;
double num3 = num1 + num2;
System.out.println(num3);

PS：當(dāng)遇到不同類型相加時(shí)（??int???+ ??double???）會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)類型向上轉(zhuǎn)型，因此 ??num3????就會(huì)升級(jí)為 ??double???類型。

新寫法：

var n1 = 111L;
var n2 = 555.666;
var n3 = n1 + n2;
System.out.println(n3);

場景三：集合

舊寫法：

List<Object> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("Java");

新寫法：

var list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("Java");

場景四：循環(huán)

舊寫法：

for (Object item : list) {
    System.out.println("item:" + item);
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    // do something...
}

新寫法：

for (var item : list) {
    System.out.println("item:" + item);
}
for (var i = 0; i < 10; i++) {
    // do something...
}

場景五：配合 Lambda 使用

舊寫法：

List<Object> flist = list.stream().filter(v ->
                v.equals("Java")).collect(Collectors.toList());
System.out.println(flist);

新寫法：

var flist = list.stream().filter(v ->
              v.equals("Java")).collect(Collectors.toList());
System.out.println(flist);

2、優(yōu)點(diǎn)分析

通過上面的示例我們可以看出， ??var?? 具備兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：提高了代碼的可讀性和命名對(duì)齊。

① 提高了可讀性

我們?cè)跊]有使用 ??var???之前，如果類型的名稱很長就會(huì)出現(xiàn)下面的這種情況：

InternationalCustomerOrderProcessor<AnonymousCustomer, SimpleOrder<Book>> orderProcessor = 
    createInternationalOrderProcessor(customer, order);

當(dāng)限定每行不能超過 150 個(gè)字符的話，變量名就會(huì)被推到下一行顯示，這樣整個(gè)代碼的可讀性就變得很低。但當(dāng)我們使用了 ??var???之后，代碼就變成了這樣：

var orderProcessor = createInternationalOrderProcessor(customer, order);

從上述的代碼可以看出，當(dāng)類型越長時(shí)，??var??（可讀性）的價(jià)值就越大。

② 命名對(duì)齊

在不使用 ??var???時(shí)，當(dāng)遇到下面這種情況，代碼就是這樣的：

// 顯式類型
No no = new No();
AmountIncrease<BigDecimal> more = new BigDecimalAmountIncrease();
HorizontalConnection<LinePosition, LinePosition> jumping =
  new HorizontalLinePositionConnection();
Variable variable = new Constant(6);
List<String> names = List.of("Java", "中文社群");

在使用了 ??var???之后，代碼是這樣的：

var no = new No();
var more = new BigDecimalAmountIncrease();
var jumping = new HorizontalLinePositionConnection();
var variable = new Constant(6);
var names = List.of("Java", "中文社群");

從上述代碼可以看出使用了 ??var???之后，命名對(duì)齊了，整個(gè)代碼也變得更優(yōu)雅了。

3、使用規(guī)則 & 反例

??var????的實(shí)現(xiàn)來自于 JEP 286 (改善提議 286），詳情地址 ：??http://openjdk.java.net/jeps/286??

從 JEP 286 的標(biāo)題“局部變量類型推斷”可以看出，??var????只能用于局部變量聲明，也就是說 ??var???必須滿足以下條件：

• • 
    
• 它只能用于局部變量上；
• 聲明時(shí)必須初始化；
• 不能用作方法參數(shù)和全局變量（類變量）。
  • 
    

PS：因?yàn)???var???的實(shí)現(xiàn)必須根據(jù)等會(huì)右邊的代碼進(jìn)行類型推斷，因此它不能被賦值 null 或不被初始化。

反例一：未初始化和賦值 null

反例二：中途類型更改

反例三：全局變量

反例四：作為返回值

4、原理分析

經(jīng)過前面的使用我們對(duì) ??var????已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)，但 ??var???的實(shí)現(xiàn)原理是什么呢？

為了搞清楚它的原理，我們對(duì)下面的代碼進(jìn)行了編譯（使用命令 ??javac MainTest.java??）：

然后我們?cè)儆梅淳幾g工具打開被編譯的類發(fā)現(xiàn)：??var???竟然被替換成一個(gè)個(gè)確定的數(shù)據(jù)類型了，如下圖所示：

由此我們可以得出結(jié)論：??var???關(guān)鍵字的實(shí)現(xiàn)和它的名字密切相關(guān)， ??var?? 只是局部類型推斷，它只會(huì)在 Java 編碼期和編譯期有效，當(dāng)類被編譯為 class 文件時(shí)，??var???就會(huì)變成一個(gè)個(gè)確定的數(shù)據(jù)類型（通過推斷得出）。 所以我們可以把 ??var?? 通俗的理解為 Java 的語法糖，使用它可以讓我們快速優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)代碼，但 ??var???在字節(jié)碼層面是不存在的。

總結(jié)

本文我們介紹了 ??var???（局部類型推斷）的使用，它可以用在局部變量、 ??for???、 ??Lambda????的變量聲明中，但不能用在全局變量的聲明中，也不能用它作為方法的返回值，并且在聲明時(shí)一定要進(jìn)行初始化（也不能賦值為 null）。使用 ??var????可以有效的提高代碼的可讀性和命名對(duì)齊，它的實(shí)現(xiàn)原理，是在編譯期通過等號(hào)右側(cè)的代碼進(jìn)行類型推斷，然后再將 ??var???替換成確定的數(shù)據(jù)類型。

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作者： 王磊的博客