Java的早期(编译器)优化

1. Javac编译器

1.1 编译步骤

编译过程可分为3个步骤：

1. 解析与填充符号过程
2. 插入式注解处理器的注解处理过程
3. 分析与字节码生成过程

1.2 解析与填充符号表

解析步骤包含了词法分析和语法分析两个过程。

1.2.1 词法、语法分析

词法分析是将源代码的字符流转变为标记（Token）集合，标记是编译过程的最小元素。
语法分析是根据Token序列构建抽象语法树的过程。
抽象语法树是一种用来描述程序代码语法结构的树形表示方式，语法树中的每一个节点都代表着程序代码中的一个语法结构，例如包、类型、修饰符、运算符、接口等。

1.2.2 填充符号表

符号表是由一组符号地址和符号信息构成的表格。符号表中登记的信息在编译的不同阶段都要用到。在语义分析中，符号表所登记的内容将用于语义检查和产生中间代码。在目标代码生成阶段，当对符号名进行地址分配时，符号表是地址分配的依据。

1.3 注解处理器

JDK1.6之中提供了一组插入式注解处理器的标准API在编译期间对注解进行处理，可以把它看做是一组编译器插件，在这些插件中，可以读取、修改、添加抽象语法树中的任意元素。若这些插件在处理注解期间对语法树进行了修改，编译器将回到解析及填充符号表的过程重新处理，直到所有插入式注解处理器都没有再对语法树进行修改为止，每一次循环称为一个Round。

1.4 语义分析与字节码生成

语法树能表示一个结构正确的源程序的抽象，但无法保证资源程序是符合逻辑的。而语义分析的主要任务是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查，如类型审查。

1.4.1 标注检查

在Javac的编译过程中，语义分析过程分为标注检查以及数据及控制流分析两个步骤。
标注检查步骤检查的内容包括诸如变量使用前是否已被声明、变量与赋值之间的数据类型是否能够匹配等。
在标注检查步骤中，还有一个重要的动作称为变量折叠。例如：
在代码中写下：

int a = 1 + 2；

在经过变量折叠之后，1 + 2会被折叠为字面量3。所以在代码里定义int a = 1 + 2比起直接定义int a = 3并不会增加程序运行期的运算量。

1.4.2 数据及控制流分析

数据及控制流分析是对程序上下文逻辑更进一步的验证，他可以检查出诸如程序局部变量在使用前是否有赋值、方法的每条路径是否都有返回值、是否所有的受检查异常都被正确处理了等问题。

1.4.3 解语法糖

语法糖（Syntactic Sugar），也称糖衣语法，由英国计算机科学家Peter J.Landin发明的一个术语，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。
Java中的语法糖会在编译阶段还原回简单的基础语法结构，这个过程成为解语法糖。

1.4.4 字节码生成

字节码生成是Javac编译过程的最后一个阶段，此阶段编译器还进行了少量的代码添加和转换工作。实例构造器<init>()和类构造器<clinit>()就是在这个阶段添加到语法树中的。完成了对语法树的遍历和调整之后，生成最终的Class文件。

2. Java语法糖的味道

2.1 泛型与类型擦除

泛型的本质是参数化类型，即所所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可以应用在类、接口和方法的创建中，分别被称为泛型类、泛型接口和泛型方法。
Java中泛型只存在于源代码中，在编译阶段会擦除泛型，替换为原来的原生类型（Raw Type，也称裸类型），并在相应地方插入强制转型代码。

2.2 自动装箱、拆箱与遍历循环

包装类的“==”运算在不遇到算术运算的情况下不会自动拆箱，它们的equals()方法不处理数据转型。

Javac编译器早期优化