Long类型数值比较及反汇编分析源码
2020/2/1 5:11:14
本文主要是介绍Long类型数值比较及反汇编分析源码,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
一、问题描述
开发过程中遇到如下问题
Long a = 100L; Long b = 100L; System.out.println(a == b); System.out.println(a.equals(b)); System.out.println(a == 100); System.out.println(a.equals(100));
输出结果:
true true true false
但是当Long类型大于127时:
Long a = 128L; Long b = 128L; System.out.println(a == b); System.out.println(a.equals(b)); System.out.println(a == 128); System.out.println(a.equals(128));
输出结果:
false true true false
二、问题分析
查看源码:java.lang.Long.java
LongCache会预先缓存-128–127范围内的数,通过缓存频繁请求的值代来更好的空间和时间性能,
当数据超出此范围,则new一个Long对象;
“==”是比较的地址,超出此范围的数据地址不一致,所以范围内的比较是true,范围外的数据是false;
而a==100则实现了类型的自动向上转换,将int类型转换成Long进行对比,所以输出true;
在Long.java里重写了equals()方法,先进行类型对比,在进行值的对比,所以a.equals(100)输出false;
# 三、源码分析(反汇编法)
我们先看下面的示例代码,并思考该段代码的输出结果:
public class IntTest { public static void main(String[] args) { Integer a = 100, b = 100, c = 150, d = 150; System.out.println(a == b); System.out.println(c == d); } }
通过运行代码可以得到答案,程序输出的结果分别为: true , false。
首先编译源代码:javac IntTest.java
然后需要对代码进行反汇编,执行:javap -c IntTest
反编译后,我们得到以下代码:
Compiled from "IntTest.java" public class com.chujianyun.common.int_test.IntTest { public com.chujianyun.common.int_test.IntTest(); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4: return public static void main(java.lang.String[]); Code: 0: bipush 100 2: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 5: astore_1 6: bipush 100 8: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 11: astore_2 12: sipush 150 15: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 18: astore_3 19: sipush 150 22: invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 25: astore 4 27: getstatic #3 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 30: aload_1 31: aload_2 32: if_acmpne 39 35: iconst_1 36: goto 40 39: iconst_0 40: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V 43: getstatic #3 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 46: aload_3 47: aload 4 49: if_acmpne 56 52: iconst_1 53: goto 57 56: iconst_0 57: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V 60: return }
可以明确得 "看到" 这四个 `Integer var = ? 形式声明的变量的确是通过 java.lang.Integer#valueOf(int) 来构造 Integer
对象的。
接下来对汇编后的代码进行详细分析,如果看不懂可略过:
根据《Java Virtual Machine Specification : Java SE 8 Edition》3,后缩写为 JVMS , 第 6 章 虚拟机指令集的相关描述以及《深入理解 Java 虚拟机》4 414-149 页的 附录 B “虚拟机字节码指令表”。 我们对上述指令进行解读:
- 偏移为 0 的指令为:bipush 100 ,其含义是将单字节整型常量 100 推入操作数栈的栈顶;
- 偏移为 2 的指令为:invokestatic #2 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 表示调用一个 static 函数,即 java.lang.Integer#valueOf(int);
- 偏移为 5 的指令为:astore_1 ,其含义是从操作数栈中弹出对象引用,然后将其存到第 1 个局部变量 Slot 中;
- 偏移 6 到 25 的指令和上面类似;
- 偏移为 30 的指令为 aload_1 ,其含义是从第 1 个局部变量 Slot 取出对象引用(即 a),并将其压入栈;
- 偏移为 31 的指令为 aload_2 ,其含义是从第 2 个局部变量 Slot 取出对象引用(即 b),并将其压入栈;
- 偏移为 32 的指令为 if_acmpn,该指令为条件跳转指令,if_ 后以 a 开头表示对象的引用比较。
由于该指令有以下特性:
if_acmpeq 比较栈两个引用类型数值,相等则跳转
if_acmpne 比较栈两个引用类型数值,不相等则跳转
- 由于 Integer 的缓存问题,所以 a 和 b 引用指向同一个地址,因此此条件不成立(成立则跳转到偏移为 39 的指令处),执行偏移为 35 的指令。
- 偏移为 35 的指令: iconst_1,其含义为将常量 1 压栈( Java 虚拟机中 boolean 类型的运算类型为 int ,其中 true 用 1 表示,详见 2.11.1 数据类型和 Java 虚拟机。
- 然后执行偏移为 36 的 goto 指令,跳转到偏移为 40 的指令。
- 偏移为 40 的指令:invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V。
可知参数描述符为 Z ,返回值描述符为 V。
根据 4.3.2 字段描述符 ,可知 FieldType 的字符为 Z 表示 boolean 类型, 值为 true 或 false。
根据 4.3.3 字段描述符 ,可知返回值为 void。
因此可以知,最终调用了 java.io.PrintStream#println(boolean) 函数打印栈顶常量即 true。
- 然后比较执行偏移 43 到 57 之间的指令,比较 c 和 d, 打印 false 。
- 执行偏移为 60 的指令,即 retrun ,程序结束。
同样地我们也编写一个Long类型的示例片段:
public class LongTest { public static void main(String[] args) { Long a = -128L, b = -128L, c = 150L, d = 150L; System.out.println(a == b); System.out.println(c == d); } }
得到下面反编译的代码:
public class com.imooc.basic.learn_int.LongTest { public com.imooc.basic.learn_int.LongTest(); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4: return public static void main(java.lang.String[]); Code: 0: ldc2_w #2 // long -128l 3: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long; 6: astore_1 7: ldc2_w #2 // long -128l 10: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long; 13: astore_2 14: ldc2_w #5 // long 150l 17: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long; 20: astore_3 21: ldc2_w #5 // long 150l 24: invokestatic #4 // Method java/lang/Long.valueOf:(J)Ljava/lang/Long; 27: astore 4 29: getstatic #7 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 32: aload_1 33: aload_2 34: if_acmpne 41 37: iconst_1 38: goto 42 41: iconst_0 42: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V 45: getstatic #7 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 48: aload_3 49: aload 4 51: if_acmpne 58 54: iconst_1 55: goto 59 58: iconst_0 59: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V 62: return }
我们从上述代码中发现 Long var = ? 的确是通过 java.lang.Long#valueOf(long) 来构造对象的。
三、解决问题方案
对于Long类型的对比,不要用“==”,尽量避免Long类型的直接对比
将Long转换成基本类型再进行比较:a.longValue() == b.longValue(),或者0 == Long.compare(a, b);
这篇关于Long类型数值比较及反汇编分析源码的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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