太阳公司的HotSpot JIT编译器是否会自动将Java局部变量应用"final"关键字？

Question

太阳公司的HotSpot JIT编译器是否会自动将Java局部变量应用"final"关键字？

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我听说过这个情况，但我无法找到一个明确的在线来源来证实它。

背景：一位同事喜欢将他的本地变量设为final。做这样的事情的原因之一是性能。我的观点是Java的HotSpot JIT编译器会自动检测不变的本地变量，并使它们成为final，所以我们自己这样做没有任何性能上的好处。

请注意，我不是在询问将局部变量设为final是否是良好的编程实践，因为已经有足够多（与主题无关）的SO问题。编辑：mrhobo提出了优化整数字面值的字节码的好点子。我应该举一个例子来说明我在提问时讨论的类型的代码：

Object doSomething(Foo foo) {
    if (foo == null) {
        return null;
    }

    final Bar bar = foo.getBar();
    final Baz baz = this.bazMap.get(bar);

    return new MyObject(bar, baz);
}

你认为在这种情况下，由于bar和baz都被标记为final，同样的优化是否会发生？或者HotSpot自动检测到它们在方法范围内不会改变，并将它们视为final呢？

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5

"我的同事喜欢将他的局部变量声明为final。其中一个原因是为了提高性能。" => 这样做不会提高性能。所以讨论的余下部分是无关的！但对于字段来说情况有所不同：一个final字段和一个非final字段并不相同。 - assylias

1

@assylias "这不会提高性能。" ==> 参考资料？ - Steve K

4

在你发布的链接中指出的事实是字节码相同，这是一个强有力的提示。但是，如果你仔细考虑一下，在Java内存模型中，final字段具有非常特定的语义，这使它们与非final字段不同，可能会影响性能。然而，局部变量是局部变量 - 我无法想象如何使其成为final会影响性能。 - assylias

2

如果您需要引用，请参阅《Java平台性能策略与战术》（http://www.amazon.com/Java%C2%BF-Platform-Performance-Strategies-Tactics/dp/0201709694/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1394213984&sr=8-3&keywords=kesselman+java），该书由两位曾在Sun的热点优化器上工作的人员撰写。（声明：我与其中一位作者有关系。） - keshlam

你可能想要了解SSA，以了解为什么Java中局部变量的final（在C++中的const是一个不同的话题，因为如果传递到其他地方，局部变量可以更改其值）对于编译器来说完全没有优化意义。 - Voo

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1个回答

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原文链接

- Voo · Accepted Answer

为了理解为什么局部变量的final对编译器来说完全没有意义，了解编译器的工作原理是很有帮助的。基本上，没有编译器会直接操作源代码（或字节码），而是将其解析成某种中间表示形式（通常在应用优化时会使用几种不同的中间表示形式）。我所知道的几乎每个编译器都使用某种形式的静态单赋值（SSA）或短SSA形式作为其中间表示。

正如名称所示，SSA形式基本上意味着每个变量只被分配一次值。为了更清楚地说明这一点，假设我们有以下简单的代码片段：

y = 4
x = 5
y = 6
z = x + y

在SSA表达式中，它看起来像下面这样：

y_1 = 4
x_1 = 5
y_2 = 6
z_1 = y_2 + x_1

所以我们为什么要这样做呢？因为这样可以使许多编译器优化变得更加容易（例如，很容易看出对 y 的第一次写入可以被消除，因为我们从未读取过它）。因此，如果您愿意，您可以将其视为编译器中每个变量都已经是 final。

PS：循环和分支会使这变得有点复杂，但我不想在这里讨论得太多 - 维基百科上有一个简短的解释来说明如何解决这些问题。