Java枚舉的values方法是拷貝操作，你知道嗎？

li21 發布于2019-08-19 10:30 / 2416人閱讀

摘要：還為該枚舉類生成了一個方法，這個方法就是本文要講的方法，我們來具體看下其操作獲取靜態變量。

Java中的枚舉類是我們平時寫代碼時經常會用到的一個類型，在我們創建枚舉類之后，Java會默認在該類中為我們生成values、valueof 等方法。

但你知道嗎，values方法可是個拷貝操作。

寫個例子驗證下：

$ cat Type.java
public enum Type {
  T1,
  T2,
  ;
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(Type.values() == Type.values());
  }
}
$ java Type.java
false

如果values方法不是拷貝操作的話，那兩次方法調用返回的對象應該是一樣的，但結果卻輸出了false，可見該方法應該就是拷貝操作。

有同學可能會發現，我們沒編譯，直接執行的java Type.java，而且還成功了，java不是要先編譯后才能執行嗎？

有關這個問題，可以看我上一篇文章：Java也可以不用編譯直接執行了？

繼續回到本文的話題。

上文我們說到，values方法是拷貝操作，但這只是我們的猜測，有什么證據能明確證明嗎？

我們看下上面類對應的字節碼：

$ javac Type.java
$ javap -c -p Type
Compiled from "Type.java"
public final class Type extends java.lang.Enum {
  public static final Type T1;

  public static final Type T2;

  private static final Type[] $VALUES;

  public static Type[] values();
    Code:
       0: getstatic     #1                  // Field $VALUES:[LType;
       3: invokevirtual #2                  // Method "[LType;".clone:()Ljava/lang/Object;
       6: checkcast     #3                  // class "[LType;"
       9: areturn
  
  # 省略無關字節碼 #
  
  static {};
    Code:
       0: new           #4                  // class Type
       3: dup
       4: ldc           #10                 // String T1
       6: iconst_0
       7: invokespecial #11                 // Method "":(Ljava/lang/String;I)V
      10: putstatic     #12                 // Field T1:LType;
      13: new           #4                  // class Type
      16: dup
      17: ldc           #13                 // String T2
      19: iconst_1
      20: invokespecial #11                 // Method "":(Ljava/lang/String;I)V
      23: putstatic     #14                 // Field T2:LType;
      26: iconst_2
      27: anewarray     #4                  // class Type
      30: dup
      31: iconst_0
      32: getstatic     #12                 // Field T1:LType;
      35: aastore
      36: dup
      37: iconst_1
      38: getstatic     #14                 // Field T2:LType;
      41: aastore
      42: putstatic     #1                  // Field $VALUES:[LType;
      45: return
}

由字節碼可見，javac自動為我們生成了很多東西，其中就包括一個static代碼塊。

該代碼塊的大致邏輯是：

創建類型為Type的實例，new Type("T1", 0)，賦值給靜態變量T1。

創建類型為Type的實例，new Type("T2", 1)，賦值給靜態變量T2。

創建類型為Type數組，并將靜態變量T1、T2依次放到數組中，然后再將該數組賦值給靜態變量 $VALUES。

javac還為該枚舉類生成了一個values方法，這個values方法就是本文要講的方法，我們來具體看下其操作：

獲取靜態變量$VALUES。

調用$VALUES的clone方法。

將clone方法返回的對象強轉成Type數組。

返回該數組。

由此我們可以看到，values方法的確是拷貝操作。

上文我們說到，values等方法是javac動態生成的，是這樣嗎？

我們還是通過源碼來確認下這個疑問。

// com.sun.tools.javac.comp.TypeEnter.MembersPhase
private void addEnumMembers(JCClassDecl tree, Env env) {
    ...
    // public static T[] values() { return ???; }
    JCMethodDecl values = make.
        MethodDef(make.Modifiers(Flags.PUBLIC|Flags.STATIC),
                  names.values,
                  valuesType,
                  List.nil(),
                  List.nil(),
                  List.nil(), // thrown
                  null, //make.Block(0, Tree.emptyList.prepend(make.Return(make.Ident(names._null)))),
                  null);
    ...
}

該方法向Enum類里添加了values方法，但還沒有方法體。

// com.sun.tools.javac.comp.Lower
private void visitEnumDef(JCClassDecl tree) {
    ...
    Symbol valuesSym = lookupMethod(tree.pos(), names.values,
                                    tree.type, List.nil());
    ...
    if (useClone()) {
        // return (T[]) $VALUES.clone();
        JCTypeCast valuesResult =
            make.TypeCast(valuesSym.type.getReturnType(),
                          make.App(make.Select(make.Ident(valuesVar),
                                               syms.arrayCloneMethod)));
        valuesBody = List.of(make.Return(valuesResult));
    } else {
        // template: T[] $result = new T[$values.length];
        ...
        // template: System.arraycopy($VALUES, 0, $result, 0, $VALUES.length);
        ...
        // template: return $result;
        ...
    }
    ...
}

該方法向Enum類的values方法里添加了方法體。

怎么樣，現在一切都非常明朗了吧，values方法會拷貝數組$VALUES的值，然后返回給我們。

希望能對大家有所幫助。

完。

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