使用最终局部变量进行 Java 编译器优化

Question

我一直认为 final 关键字在性能方面对局部方法变量或参数没有影响。因此，我尝试测试以下代码，似乎我错了：

private static String doStuffFinal() {
    final String a = "A";
    final String b = "B";
    final int n = 2;
    return a + b + n;
}

private static String doStuffNotFinal() {
    String a = "A";
    String b = "B";
    int n = 2;
    return a + b + n;
}

我检查了字节码，这两种方法并不相同。在idea中反编译出来的代码是这样的：

private static String doStuffFinal() {
    String a = "A";
    String b = "B";
    int n = 2;
    return "AB2";
}

private static String doStuffNotFinal() {
    String a = "A";
    String b = "B";
    int n = 2;
    return a + b + n;
}

为什么这两种方法有区别？ javac不能优化这样一个小事吗？编译器可以看到 a、b 和 n 在 doStuffNotFinal 中没有变化，并以相同的方式优化代码。为什么不会发生这种情况？

更重要的是，这是否意味着我们最好将 final 关键字放在各处，以确保获得最佳优化？

Answer 1

为什么这两种方法有区别？

a、b 和 n 在 doStuffFinal() 方法中是 constant variables，因为：

常量变量是原始类型或 String 类型的最终变量，使用常量表达式（第 15.29 节）进行初始化

但是doStuffNotFinal 中的变量不是常量变量，因为它们不是最终的，因此它们的值不是常量表达式。

如Constant expressions中所描述的，带有常量表达式操作数的二元运算符的结果也是一个常量表达式；所以a + b 是一个常量表达式，a + b + n 也是。还有：

String 类型的常量表达式总是被“interned”

因此a + b + n是interned，所以会出现在常量池中，这样你反编译的时候就可以看到它的使用了。

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javac不能优化这么个小事吗？

语言规范说常量字符串必须在最后的情况下被实习；它并没有说它不能在非最终情况下。所以，当然，它可以。

一天只有这么多时间；编译器实现者只能做这么多。这种微不足道的情况在编译器中优化可能是无趣的，因为它会非常罕见。

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这是否意味着我们最好把 final 关键字放在所有地方

不要忘记 javac 并不是唯一进行优化的东西：javac 实际上非常愚蠢，并且在将 Java 代码转换为字节码时是字面意思。更多有趣的优化发生在 JIT 中。

此外，您只能在非常特殊的情况下获得最终结果的好处：最终字符串或使用常量表达式初始化的原始变量。这当然取决于您的代码库，但这些不会占您变量的很大一部分。

所以，当然，您可以将它们喷洒在任何地方，但它所带来的好处不太可能超过在代码中散布final 所带来的额外视觉噪音。