🕉️ 前端编译 & 优化

1. 前端编译

1) 编译：

• 前端编译器： JDK 的 Javac
  • 几乎没有优化措施，对性能的优化主要集中在运行期的 JIT 中，这样可以使得非 Javac 产生的 Class 文件也可以享受到 JIT 优化的红利
• 即时编译器： HotSpot 的 C1 & C2 编译器
• 提前编译器

2) Javac 编译过程

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2. 编译具体过程 & 相关优化

1) 词法分析 & 语法分析

• 词法分析
  • 将 int a = b + 2 分解成 int a = b + 2
• 语法分析
  • 生成抽象语法树

2) 填充符号表

• 符号表类似于 K-V 的哈希结构
• 存放符号地址 & 符号信息
• 若未提供任何构造函数，则默认构造函数在此时添加

3) 注解处理器

• JDK 5 提供了对注解的支持，用于运行期间发挥作用
• JKD 6 提供了插入式注解，可在编译期对特定注解进行处理，从而影响前端编译
• 举例：
  • Lombok 通过注解自动生成 getter/setter equals() hashCode() 等方法

4) 语义分析

• 标注检查
  • 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匹配
  • 常量折叠 int a = 1 + 2 转换成 int a = 3
• 数据 & 控制流分析
  • 局部变量使用前是否被赋值
  • 每条方法路径是否有返回值
  • 所有受检异常是否被正确处理等

5) 解语法糖

1. 泛型
   • 类型擦除式泛型
   • 只在程序源码中存在，在编译后的字节码文件中，被替换为原来的裸型，并在相应地方插入强制转换代码
2. 变长参数
3. 自动拆装箱
   • 包装类的 == 只有在遇到算术运算符时才会自动拆装箱
   • 包装类的 equals() 不处理数据类型的转换
4. 遍历循环
   • 还原成 Iterator 的实现，因此要遍历的类必须实现 Iterator 接口

6)字节码生成

• 将语法树 & 符号表转换成字节码指令写入磁盘
• 进行少量代码添加 & 转换
  • 添加实例构造器 <init>() & 类构造器 <clinit>()

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3. 字节码

• 字节码属于 .Class 文件的一部分，具体为 Class 文件的方法表中的 Code 属性