Javac的编译过程

1. 解析与填充符号表

1.1 词法、语法分析

• 词法分析：将源代码的字符流变成Token的过程
  例如：int a = b + 1包含6个Token
• 语法分析：根据Token序列生成抽象语法树的过程
  • 经过这个步骤之后，编译器就不会对源码文件进行操作，而是直接操作于抽象语法树

1.2 填充符号表

符号表：由一组符号地址和符号信息构成的表格，表中的信息在不同的阶段都需要用到。例如在语义分析中要用做语义检查产生中间代码；在目标代码生成阶段，当对符号名进行地址分配时，符号表是地址分配的依据

2. 注解处理器

注解处理器：Java 1.6 提供了一系列插件，可以看作是一组编译器插件，在里面可以读取、修改、添加抽象语法树的任意元素。如果在这个过程中进行了任何修改，则编译器会回到解析与填充符号表阶段重新处理，直到所有的插入式注解处理器都没有再对抽象语法树进行修改为止

3. 语义分析与字节码生成

语义分析：对结构正确的源程序进行上下文有关性质的审查，如进行类型审查

3.1 标注检查

标注检查：包括检查变量使用前是否被声明过，变量与赋值数之间的类型是否匹配等，其中有一个很重要的动作成为常量折叠

• 常量折叠：int a = 1 + 2 在语法树上仍能看到 1 和 2， 但经过常量折叠后直接被折叠成字面量3

3.2 数据及控制流分析

数据及控制流分析：检查程序局部变量是否有赋值，方法的每条路径是否有返回值，所有的异常是否正确处理等问题。

和类加载时期的数据及控制流分析的区别：有一些校验项只能在编译时期进行

private void foo(final int arg) {
 final int a = 1;
  // do something
}

private void foo(int arg) {
  int a = 1;
  // do something
}

这两个方法生成的Class文件一样，因为局部变量没有CONSTANT_Field_Info修饰符，自然没有访问标志信息，自然在Class文件中不可能知道一个局部变量是否被声明为final

3.3 解语法糖

语法糖：对语言的功能并没有影响，但是方便程序员使用的语法

3.4 字节码生成

• 不仅把前面各个阶段所生成的信息加载转化成字节码写入磁盘中，还进行了少量的代码添加工作
  • 例如构造器和类构造器<init>()和<cinit>()方法就是在这个阶段被加载的

4. Java语法糖的味道

4.1 泛型与类型擦除

• 在Java中，泛型在字节码文件中就会被替换成原来的原生类型，并且在相应的地方插入了强制转型代码，因此ArrayList<int>和ArrayList<int>是同一个类

4.2 自动装箱、拆箱和遍历循环

Java自动装箱的陷阱

4.3 条件编译

条件编译：也是Java里的一颗语法糖，根据布尔常量值的真假，编译器会把分支中不成立的代码块消除掉