java - 为什么字节码在直接字段访问时调用 Object->getClass()

Question

我反编译了 Java(实际上是 Dalvik)字节码。在方法的开头，我直接访问实例成员的字段(即不通过 getter)。

Java 似乎在访问的实例成员 (mOther) 上调用了 Object.getClass()，但没有在任何地方使用结果。这是某种支票吗？为什么需要这个电话？我怀疑这是因为我直接访问了一个字段(在该类中定义)，但我没有看到连接。

Java代码和反编译后的字节码如下。

(请注意，最后一条指令将 lifeTime 加载为常量 0x0001 因为在 MyOtherClass 中，我将 lifeTime 作为一个 public final 字段，当前从代码初始化。)

MyOtherClass other = mOther;
if (mAge >= other.lifeTime) { // lifeTime is initialized to 0x0001
   end();
   return;
}

.line 53
move-object/from16 v0, p0
iget-object v0, v0, Lcom/example/engine/MyClass1;->mOther:Lcom/example/engine/MyOtherClass;
move-object/from16 v16, v0

.line 54
.local v16, other:Lcom/example/engine/MyOtherClass;
move-object/from16 v0, p0

iget v0, v0, Lcom/example/engine/MyClass1;->mAge:I
move/from16 v18, v0

// Why is Object->getClass() called?
invoke-virtual/range {v16 .. v16}, Ljava/lang/Object;->getClass()Ljava/lang/Class;

const/16 v19, 0x0001

更新:

评论中要求我提供该方法的完整源代码。请注意，mOther 是最终字段(出于性能原因)。你在这里:

@Override
public void doStep() {
    MyOtherClass other = mOther;
    if (mAge >= other.lifeTime) {
        end();
        return;
    }
    mAge += TICK_TIME;      

    boolean isSurrounded = false;
    if (mAge > mLastSurroundTime + other.surroundingTime) {
        int distance = (int)other.maxSurroundDistance;          

        for (int bx = bx0; bx <= bx1; ++bx) {
            if (bx < 0 || bx >= mSize) { continue; }
            for (int by = by0; by <= by1; ++by) {
                if (by < 0 || by >= mSize) { continue; }
                ArrayList<WorldObject> candidates = getCandidatesAtPos(bx, by);
                for (int i = 0; i < candidates.size(); ++i) {
                    WorldObject obj = candidates.get(i);
                    if (mSelf!= obj && mSelf.getDistanceFrom(obj) <= other.maxSurroundDistance) {
                        obj.notifyDangerImminent(mSelf);
                        isSurrounded = true;
                    }
                }
            }
        }
        if (isSurrounded) { mLastSurroundTime = mAge; }
    }
}

Answer 1

我假设 lifeTime 是在声明时分配的最终字段:

 final int lifeTime = 0x0001;

如果是这样，字节码按以下方式优化(它与 VM 几乎无关，纯粹的编译器魔术):

• 不需要真正从内存中获取数据:所有需要的只是加载一个常量 1。
• 但是，如果该字段的所有者恰好是 null 怎么办？在这种情况下，必须抛出 NullPointerException。为了保证这种行为，编译器发出对 getClass() 的调用，因为
  • 实际上检查 null，构造 NullPointerException 的新实例并抛出它是很多更多的字节代码，
  • 此类调用在 VM 中得到了非常优化，
  • 此方法始终可用，
  • 它不需要参数。

一个更简单的例子:

class Test {
    private final int myFinalField = 1;

    int test(Test t) {
        return t.myFinalField;
    }
}

如果我们看一下 test() 方法的字节码(这次是 JVM，但如果你将它翻译成 Dalvik，它本质上是一样的)，这里也是对 getClass() 的调用:

 // access flags 0x0
  test(LTest;)I
   L0
    LINENUMBER 5 L0

    // load t
    ALOAD 1

    // if (t == null) throw new NullPointerException(); compressed in only two instructions
    INVOKEVIRTUAL java/lang/Object.getClass ()Ljava/lang/Class;
    POP

    // the actual value of myFinalField
    ICONST_1

    IRETURN
   L1
    LOCALVARIABLE this LTest; L0 L1 0
    LOCALVARIABLE t LTest; L0 L1 1
    MAXSTACK = 1
    MAXLOCALS = 2