java编译时与运行时概念与实例详解

时间:2021-11-04 16:22:51

Java编译时与运行时很重要的概念,但是一直没有明晰,这次专门博客写明白概念.

基础概念

编译时

编译时顾名思义就是正在编译的时候.那啥叫编译呢?就是编译器帮你把源代码翻译成机器能识别的代码.(当然只是一般意义上这么说,实际上可能只是翻译成某个中间状态的语言.比如Java只有JVM识别的字节码,.另外还有啥链接器.汇编器.为了了便于理解我们可以统称为编译器)

那编译时就是简单的作一些翻译工作,比如检查老兄你有没有粗心写错啥关键字了啊.有啥词法分析,语法分析之类的过程.就像个老师检查学生的作文中有没有错别字和病句一样.如果发现啥错误编译器就告诉你.所以有时一些人说编译时还分配内存啥的肯定是错误的说法.

运行时

所谓运行时就是代码跑起来了.被装载到内存中去了.(你的代码保存在磁盘上没装入内存之前是个死家伙.只有跑到内存中才变成活的).而运行时类型检查就与前面讲的编译时类型检查(或者静态类型检查)不一样.不是简单的扫描代码.而是在内存中做些操作,做些判断.(这样很多编译时无法发现的错误,在运行就可以发现报错了,最好还是写的的时候就避免这个逻辑错误就好了)

举列子

java" id="highlighter_438817">
?
1
2
3
4
int arr[] = {1,2,3};
int result = arr[4];
System.out.println(result);
Exception in thread “main” java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4

上面的代码你一瞧你知道是错误的代码,数组越界了.但用编译器没有报错,run后才出现了ArrayIndexOutOfBoundsException.可见编译器其实还是挺笨的,还没你脑瓜子那么聪明啊,于是你想虽然编译器笨了点,但运行起来时发现了错误也还不算太坏.

面试题

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
理解这几个概念可以更好地帮助你去了解一些基本的原理。下面是初学者晋级中级水平需要知道的一些问题。
Q.下面的代码片段中,行A和行B所标识的代码有什么区别呢?
 
public class ConstantFolding {
 
 static final int number1 = 5;
 
 static final int number2 = 6;
 
 static int number3 = 5;
 
 static int number4= 6;
 
 public static void main(String[ ] args) {
 
 int product1 = number1 * number2; //line A
 
 int product2 = number3 * number4; //line B
 
 }
 
}
                                                                                                                                                                            

A.在行A的代码中,product的值是在编译期计算的,行B则是在运行时计算的。如果你使用Java反编译器(例如,jd-gui)来反编译ConstantFolding.class文件的话,那么你就会从下面的结果里得到答案。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
public class ConstantFolding
{
 static final int number1 = 5;
 static final int number2 = 6;
 static int number3 = 5;
 static int number4 = 6;
 
 public static void main(String[ ] args)
 {
 int product1 = 30;
 int product2 = number3 * number4;
 }
}

常量折叠是种Java编译器使用的优化技术。由于final变量的值不会改变,因此就可以对它们优化。Java反编译器和javap命令都是查看编译后的代码(例如,字节码)的利器。

方法重载:这个是发生在编译时的。方法重载也被称为编译时多态,因为编译器可以根据参数的类型来选择使用哪个方法。

?
1
2
3
4
public class {
 public static void evaluate(String param1); // method #1
 public static void evaluate(int param1); // method #2
}

如果编译器要编译下面的语句的话:

1evaluate(“My Test Argument passed to param1”);

它会根据传入的参数是字符串常量,生成调用#1方法的字节码

方法覆盖:这个是在运行时发生的。方法重载被称为运行时多态,因为在编译期编译器不知道并且没法知道该去调用哪个方法。JVM会在代码运行的时候做出决定。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
public class A {
 public int compute(int input) { //method #3
 return 3 * input;
 }
}
 
public class B extends A {
 @Override
 public int compute(int input) { //method #4
 return 4 * input;
 }
}

子类B中的compute(..)方法重写了父类的compute(..)方法。如果编译器遇到下面的代码:

?
1
2
3
public int evaluate(A reference, int arg2) {
 int result = reference.compute(arg2);
}

编译器是没法知道传入的参数reference的类型是A还是B。因此,只能够在运行时,根据赋给输入变量“reference”的对象的类型(例如,A或者B的实例)来决定调用方法#3还是方法#4

泛型(又称类型检验):这个是发生在编译期的。编译器负责检查程序中类型的正确性,然后把使用了泛型的代码翻译或者重写成可以执行在当前JVM上的非泛型代码。这个技术被称为“类型擦除“。

换句话来说,编译器会擦除所有在尖括号里的类型信息,来保证和版本1.4.0或者更早版本的JRE的兼容性。

1List myList = new ArrayList(10);

编译后成为了:

1List myList = new ArrayList(10);

异常(Exception):你可以使用运行时异常或者编译时异常。

运行时异常(RuntimeException)也称作未检测的异常(unchecked exception),这表示这种异常不需要编译器来检测。

RuntimeException是所有可以在运行时抛出的异常的父类。一个方法除要捕获异常外,如果它执行的时候可能会抛出

RuntimeException的子类,那么它就不需要用throw语句来声明抛出的异常。

例如:NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException,等等

受检查异常(checked exception)都是编译器在编译时进行校验的,通过throws语句或者try{}cathch{} 语句块来处理检测异常。编译器会分析哪些异常会在执行一个方法或者构造函数的时候抛出。

希望本篇文章对您有所帮助

原文链接:http://blog.csdn.net/wang_8649/article/details/70239304