Java編譯時(shí)與運(yùn)行時(shí)很重要的概念,但是一直沒有明晰,這次專門博客寫明白概念.

基礎(chǔ)概念

編譯時(shí)

編譯時(shí)顧名思義就是正在編譯的時(shí)候.那啥叫編譯呢?就是編譯器幫你把源代碼翻譯成機(jī)器能識(shí)別的代碼.(當(dāng)然只是一般意義上這么說,實(shí)際上可能只是翻譯成某個(gè)中間狀態(tài)的語言.比如Java只有JVM識(shí)別的字節(jié)碼,.另外還有啥鏈接器.匯編器.為了了便于理解我們可以統(tǒng)稱為編譯器)

那編譯時(shí)就是簡單的作一些翻譯工作,比如檢查老兄你有沒有粗心寫錯(cuò)啥關(guān)鍵字了啊.有啥詞法分析,語法分析之類的過程.就像個(gè)老師檢查學(xué)生的作文中有沒有錯(cuò)別字和病句一樣.如果發(fā)現(xiàn)啥錯(cuò)誤編譯器就告訴你.所以有時(shí)一些人說編譯時(shí)還分配內(nèi)存啥的肯定是錯(cuò)誤的說法.

運(yùn)行時(shí)

所謂運(yùn)行時(shí)就是代碼跑起來了.被裝載到內(nèi)存中去了.(你的代碼保存在磁盤上沒裝入內(nèi)存之前是個(gè)死家伙.只有跑到內(nèi)存中才變成活的).而運(yùn)行時(shí)類型檢查就與前面講的編譯時(shí)類型檢查(或者靜態(tài)類型檢查)不一樣.不是簡單的掃描代碼.而是在內(nèi)存中做些操作,做些判斷.(這樣很多編譯時(shí)無法發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤,在運(yùn)行就可以發(fā)現(xiàn)報(bào)錯(cuò)了,最好還是寫的的時(shí)候就避免這個(gè)邏輯錯(cuò)誤就好了)

舉列子

int arr[] = {1,2,3}; 
int result = arr[4]; 
System.out.println(result); 
Exception in thread “main” java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4 

上面的代碼你一瞧你知道是錯(cuò)誤的代碼,數(shù)組越界了.但用編譯器沒有報(bào)錯(cuò),run后才出現(xiàn)了ArrayIndexOutOfBoundsException.可見編譯器其實(shí)還是挺笨的,還沒你腦瓜子那么聰明啊,于是你想雖然編譯器笨了點(diǎn),但運(yùn)行起來時(shí)發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤也還不算太壞.

面試題

理解這幾個(gè)概念可以更好地幫助你去了解一些基本的原理。下面是初學(xué)者晉級(jí)中級(jí)水平需要知道的一些問題。 
Q.下面的代碼片段中，行A和行B所標(biāo)識(shí)的代碼有什么區(qū)別呢？

public class ConstantFolding {

 static final int number1 = 5;

 static final int number2 = 6;

 static int number3 = 5;

 static int number4= 6;

 public static void main(String[ ] args) {

 int product1 = number1 * number2; //line A

 int product2 = number3 * number4; //line B

 }

}

A.在行A的代碼中，product的值是在編譯期計(jì)算的，行B則是在運(yùn)行時(shí)計(jì)算的。如果你使用Java反編譯器（例如，jd-gui）來反編譯ConstantFolding.class文件的話，那么你就會(huì)從下面的結(jié)果里得到答案。

public class ConstantFolding
{
 static final int number1 = 5;
 static final int number2 = 6;
 static int number3 = 5;
 static int number4 = 6;

 public static void main(String[ ] args)
 {
 int product1 = 30;
 int product2 = number3 * number4;
 }
}

常量折疊是種Java編譯器使用的優(yōu)化技術(shù)。由于final變量的值不會(huì)改變，因此就可以對(duì)它們優(yōu)化。Java反編譯器和javap命令都是查看編譯后的代碼（例如，字節(jié)碼）的利器。

方法重載：這個(gè)是發(fā)生在編譯時(shí)的。方法重載也被稱為編譯時(shí)多態(tài)，因?yàn)榫幾g器可以根據(jù)參數(shù)的類型來選擇使用哪個(gè)方法。

public class {
 public static void evaluate(String param1); // method #1
 public static void evaluate(int param1); // method #2
}

如果編譯器要編譯下面的語句的話：

1evaluate(“My Test Argument passed to param1”);

它會(huì)根據(jù)傳入的參數(shù)是字符串常量，生成調(diào)用#1方法的字節(jié)碼

方法覆蓋：這個(gè)是在運(yùn)行時(shí)發(fā)生的。方法重載被稱為運(yùn)行時(shí)多態(tài)，因?yàn)樵诰幾g期編譯器不知道并且沒法知道該去調(diào)用哪個(gè)方法。JVM會(huì)在代碼運(yùn)行的時(shí)候做出決定。

public class A {
 public int compute(int input) { //method #3
 return 3 * input;
 } 
}

public class B extends A {
 @Override
 public int compute(int input) { //method #4
 return 4 * input;
 } 
}

子類B中的compute(..)方法重寫了父類的compute(..)方法。如果編譯器遇到下面的代碼：

public int evaluate(A reference, int arg2) {
 int result = reference.compute(arg2);
}

編譯器是沒法知道傳入的參數(shù)reference的類型是A還是B。因此，只能夠在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)賦給輸入變量“reference”的對(duì)象的類型（例如，A或者B的實(shí)例）來決定調(diào)用方法#3還是方法#4

泛型（又稱類型檢驗(yàn)）：這個(gè)是發(fā)生在編譯期的。編譯器負(fù)責(zé)檢查程序中類型的正確性，然后把使用了泛型的代碼翻譯或者重寫成可以執(zhí)行在當(dāng)前JVM上的非泛型代碼。這個(gè)技術(shù)被稱為“類型擦除“。

換句話來說，編譯器會(huì)擦除所有在尖括號(hào)里的類型信息，來保證和版本1.4.0或者更早版本的JRE的兼容性。

1List myList = new ArrayList(10);

編譯后成為了：

1List myList = new ArrayList(10);

異常（Exception）：你可以使用運(yùn)行時(shí)異?；蛘呔幾g時(shí)異常。

運(yùn)行時(shí)異常（RuntimeException）也稱作未檢測(cè)的異常（unchecked exception），這表示這種異常不需要編譯器來檢測(cè)。

RuntimeException是所有可以在運(yùn)行時(shí)拋出的異常的父類。一個(gè)方法除要捕獲異常外，如果它執(zhí)行的時(shí)候可能會(huì)拋出

RuntimeException的子類，那么它就不需要用throw語句來聲明拋出的異常。

例如：NullPointerException，ArrayIndexOutOfBoundsException，等等

受檢查異常（checked exception）都是編譯器在編譯時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)的，通過throws語句或者try{}cathch{} 語句塊來處理檢測(cè)異常。編譯器會(huì)分析哪些異常會(huì)在執(zhí)行一個(gè)方法或者構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候拋出。

希望本篇文章對(duì)您有所幫助