为什么我们为 Inner class 创建对象时会调用 getClass()？

Question

我正在研究 Inner Class 的工作原理，在它的字节码中，我正在跟踪堆栈，但不明白为什么调用 getClass()？
我找到了一个但无法理解它。

我确实试图理解没有空检查是必需的，在 JDK 8 之后它被一个名为 requiredNoNull 的静态函数所取代。

代码：

class Outer{
      class Inner{
      }
      public static void main(String args[]){
            Outer.Inner obj = new Outer().new Inner();
      } 
}

字节码：

 public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #2                  // class Outer$Inner
       3: dup
       4: new           #3                  // class Outer
       7: dup
       8: invokespecial #4                  // Method "<init>":()V
      11: dup
      12: invokevirtual #5                  // Method java/lang/Object.getClass:()Ljava/lang/Class;
      15: pop
      16: invokespecial #6                  // Method Outer$Inner."<init>":(LOuter;)V
      19: astore_1

Answer 1

It's a null check in disguise，仅此而已。不过，在那种特殊情况下，它并不是真正需要的，未来 javac 会对其进行一些优化 - 请看下面的示例。

可能这会更好地解释问题（使用 java-12，其中 getClass hack 已被 Objects::requireNonNull 取代）：

public class Outer {

    class Inner {

    }

    public void left() {
        Outer.Inner inner = new Outer().new Inner();
    }

    public void right(Outer outer) {
        Outer.Inner inner = outer.new Inner();
    }
}

left 方法将编译成某种东西（您可以自己查看字节码），不会使用 Objects::requireNonNull，因为 Outer 发生在适当的位置，编译器可以肯定地告诉 new Outer() 实例不是 null.

另一方面，你将 Outer 作为参数传递，编译器无法证明传递的实例肯定不为 null，因此 Objects::requireNonNull 将是在字节码中存在。

Answer 2

据我了解，完全正确。我决定用简单的话添加一个解释。希望它能对某人有所帮助。

答案： 编译器在 JDK8 中使用对 Object.getClass 的调用在必要时生成 NullPointerExceptions。在您的示例中，此检查是不必要的，因为 new Outer() 不能为 null，但编译器不够智能，无法确定它。

在 JDK 的更高版本中，空检查 changed to use 更具可读性 Objects.requireNotNull。编译器也得到了改进，以优化多余的 null 检查。

解释：

考虑这样的代码：

class Outer{
      class Inner{
      }
      public static void main(String args[]){
            Outer.Inner obj = ((Outer) null).new Inner();
      } 
}

这段代码会抛出 NullPointerException，这是应该的。

问题是，NPE 仅从 Java 的角度来看是合乎逻辑的。字节码级别不存在构造函数。编译器生成的字节码或多或少等同于以下伪代码：

class Outer {
    public static void main(String[] args) {
         Outer tmp = (Outer) null;
         Outer$Inner obj = new; //object created
         obj."<init>"(tmp);
    }
}
class Outer$Inner {
    //generated field
    private final Outer outer;
    //generated initializer
    void "<init>"(Outer outer) {
         this.outer = outer;
    }    
}

如您所见，构造函数已替换为方法。而且该方法本身不会检查它的参数是否为 null，因此不会抛出异常。

因此，编译器必须添加额外的空检查来生成 NullPointerException。在 Java 8 之前，实现此目的的快速而肮脏的方法是发出对 getClass:

的调用

Outer tmp = (Outer) null;
tmp.getClass(); //generates an NPE

你如何检查这确实是原因：

使用 JDK 8.

Outer

运行它，它应该抛出一个NPE。
使用任何字节码编辑器（例如 JBE）从 Outer.class 中删除对 Object.getClass 的调用。
运行程序再次运行，它应该成功完成。

为什么我们为 Inner class 创建对象时会调用 getClass()？

Why is getClass() called when we create an object for Inner class?

java

bytecode

inner-classes