为什么 javac 为最终字段插入 Objects.requireNonNull(this)？

Question

考虑以下类：

class Temp {
    private final int field = 5;

    int sum() {
        return 1 + this.field;
    }
}

然后我编译和反编译这个类：

> javac --version
javac 11.0.5

> javac Temp.java

> javap -v Temp.class
  ...
  int sum();
    descriptor: ()I
    flags: (0x0000)
    Code:
      stack=2, locals=1, args_size=1
         0: iconst_1
         1: aload_0
         2: invokestatic  #3   // Method java/util/Objects.requireNonNull:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
         5: pop
         6: iconst_5
         7: iadd
         8: ireturn

简单来说，javac 将sum() 编译为：

int sum() {
    final int n = 1;
    Objects.requireNonNull(this); // <---
    return n + 5;
}

Objects.requireNonNull(this) 在这里做什么？重点是什么？这是否与可达性有关？

Java 8 编译器类似。它插入this.getClass() 而不是Objects.requireNonNull(this)：

int sum() {
    final int n = 1;
    this.getClass(); // <---
    return n + 5;
}

我也尝试用 Eclipse 编译它。它不插入requireNonNull：

int sum() {
    return 1 + 5;
}

所以这是 javac 特有的行为。

Answer 1

由于该字段不仅是final，而且是一个编译时常量，因此在读取时不会被访问，但读取会被常量值本身替换，@987654324 @你的情况下的指令。

但必须保留在取消引用 null 时抛出 NullPointerException 的行为，在使用 getfield 指令时会隐含这种行为¹。因此，当您将方法更改为

int sumA() {
  Temp t = this;
  return 1 + t.field;
}

Eclipse 也会插入一个明确的空检查。

所以我们在这里看到的是，javac 未能认识到在这种特定情况下，当引用为 this 时，非空属性由 JVM 保证，因此不需要显式空检查.

¹见JLS §15.11.1. Field Access Using a Primary:

• 如果字段不是static:

  • Primary 表达式被求值。如果 Primary 表达式的求值突然完成，则字段访问表达式出于同样的原因突然完成。
  • 如果Primary 的值为null，则抛出NullPointerException。
  • 如果该字段是非空的final，则结果是类型为T 的命名成员字段的值，该字段在Primary 的值所引用的对象中找到。

  …