深入解析Java编译器：源码剖析与实例详解

4.1 定义及声明 68
4.1.1 JCCompilationUnit类 68
4.1.2 JCImport类 69
4.1.3 JCClassDecl类 70
4.1.4 JCModifiers类 71
4.1.5 JCTypeParameter类 72
4.1.6 JCVariableDecl类 72
4.1.7 JCMethodDecl类 74
4.2 语句 75
4.2.1 JCBlock类 75
4.2.2 JCIf类 76
4.2.3 JCWhileLoop、JCDoWhileLoop、JCForLoop与JCEnhancedForLoop类 78
4.2.4 JCSwitch与JCCase类 79
4.2.5 JCTry、JCCatch与JCThrow类 81
4.2.6 JCLabeledStatement、JCReturn、JCContinue与JCBreak类 82
4.2.7 JCSynchronized类 83
4.2.8 JCAssert类 83
4.3 表达式 83
4.3.1 基本表达式 84
4.3.2 含运算符的表达式 88
4.3.3 类型相关表达式 94
4.3.4 注解表达式 97
4.4 生成树节点 98
第5章 语法分析之建立抽象语法树 101
5.1 定义及声明的抽象语法树 101
5.2 语句的抽象语法树 112
5.3 表达式的抽象语法树 121
5.3.1 基本表达式 122
5.3.2 含有运算符的表达式 134
5.4 遍历抽象语法树 140
第6章 符号表的组织 143
6.1 符号的定义 143
6.1.1 Symbol类 144
6.1.2 TypeSymbol及其子类 150
6.1.3 VarSymbol类 154
6.1.4 MethodSymbol及OperatorSymbol类 154
6.2 符号表的组织 160
6.2.1 Env类介绍 160
6.2.2 AttrContext类介绍 162
6.2.3 Scope类介绍 163
6.2.4 符号表的建立 164
6.3 类型的定义 169
6.3.1 普通类型的定义 169
6.3.2 泛型相关类型的定义 175
第7章 填充符号表 180
7.1 依赖的处理 180
7.1.1 创建包或类符号 180
7.1.2 输入包或类下的成员符号 184
7.2 符号输入的第一阶段 189
7.2.1 Enter类 190
7.2.2 visitTopLevel()方法 192
7.2.3 visitClassDef()方法 193
7.2.4 visitTypeParameter()方法 196
7.3 符号输入第二阶段 197
7.3.1 MemberEnter类 197
7.3.2 visitImport()方法 200
7.3.3 visitMethodDef()方法 207
7.3.4 visitVarDef()方法 209
第8章 插入式注解的实现 211
8.1 注解处理器基础 211
8.1.1 编写注解处理器 211
8.1.2 注解配置 215
8.1.3 工具类 215
8.2 初始化注解处理器 222
8.3 运行注解处理器 226
第9章 语义分析之类型转换 233
9.1 类型转换的种类 233
9.2 赋值转换 245
9.3 方法调用转换 253
9.4 强制类型转换 254
9.5 数字提升 266
第10章 语义分析之语法检查 269
10.1 类型定义的检查 269
10.1.1 父类及实现接口的检查 269
10.1.2 类型定义的唯一性检查 273
10.1.3 类型中方法的兼容性检查 276
10.1.4 类型中实现方法的检查 287
10.2 变量定义的检查 294
10.3 方法定义的检查 296
10.3.1 方法的唯一性检查 296
10.3.2 方法的隐藏 298
10.3.3 方法的覆写 303
第11章 语义分析之引用消解 307
11.1 Resolve类介绍 307
11.2 类型引用的消解 310
11.3 变量引用的消解 320
11.4 方法引用的消解 323
第12章 语义分析之语法树标注 345
12.1 Attr类介绍 346
12.2 表达式相关树节点的标注 348
12.2.1 JCUnary树节点标注 348
12.2.2 JCBinary树节点的标注 350
12.2.3 JCAssignOp树节点的标注 351
12.3 JCIdent树节点的标注 351
12.4 JCFieldAccess树节点的标注 354
第13章 泛型的实现 361
13.1 泛型类型 361
13.2 泛型方法 364
13.2.1 类型推断 365
13.2.2 钻石语法 383
13.3 泛型擦除 386
第14章 数据流检查 396
14.1 Flow类介绍 396
14.1.1 语句的活跃性分析 396
14.1.2 变量赋值检查 398
14.1.3 异常检查 405
14.2 if语句的分析 405
14.2.1 if语句 405
14.2.2 一元表达式与if语句 409
14.2.3 二元表达式与if语句 410
14.2.4 三元表达式与if语句 412
14.3 循环语句的分析 413
14.3.1 for语句 413
14.3.2 中断循环语句 416
14.4 try语句与throw语句的分析 419
14.4.1 抛出异常 419
14.4.2 异常检查 424
14.4.3 变量赋值状态及语句的活跃性 430
第15章 语法糖去除 435
15.1 简单语法糖 436
15.1.1 变长参数 436
15.1.2 条件编译 437
15.1.3 自动装箱与拆箱 438
15.2 语句语法糖 440
15.2.1 foreach语句 440
15.2.2 switch语句 442
15.2.3 try-with-resources语句 447
15.3 枚举类语法糖 452
15.4 内部类语法糖 453
15.4.1 调用私有构造方法 454
15.4.2 引用成员 457
15.4.3 super关键字引用父类成员 470
15.4.4 访问自由变量 472
第16章 字节码指令生成 486
16.1 字节码指令集 486
16.2 生成字节码指令 492
16.2.1 实现本地变量表 492
16.2.2 实现操作数栈 495
16.2.3 常量池信息的存储 497
16.2.4 Code类介绍 499
16.3 Gen类介绍 502
16.4 可寻址实体Item 506
16.4.1 LocalItem类 508
16.4.2 ImmediateItem类 512
16.4.3 StackItem类 514
16.4.4 AssignItem类 515
16.4.5 StaticItem类 517
16.4.6 MemberItem类 520
16.4.7 SelfItem类 523
16.4.8 IndexedItem类 524
第17章 重要结构的字节码指令生成 527
17.1 控制转移指令与地址回填 527
17.1.1 认识控制转移指令 527
17.1.2 地址回填 529
17.2 语句的条件判断表达式 530
17.2.1 CondItem类 530
17.2.2 一元与二元条件判断表达式 533
17.2.3 三元条件判断表达式 534
17.3 if语句 536
17.4 循环语句 537
17.5 switch语句 539
17.6 异常与finally语句 545
17.6.1 异常的抛出 545
17.6.2 异常的捕获与finally语句 545
第18章 生成Class文件 553
18.1 Class文件的结构 553
18.2 魔数与版本 556
18.3 常量池 556
18.4 类定义的基本信息 562
18.4.1 访问标识符 562
18.4.2 类、父类及接口集合 564
18.5 字段集合 565
18.6 方法集合 570
18.7 类属性集合 575
18.8 描述符和签名 581
18.8.1 描述符 581
18.8.2 签名 582
18.8.3 描述符与签名的实现 585
附录A Javac命令 589
附录B 文法 592
附录C 类型常见操作 600
C.1 supertype()方法 600
C.2 interfaces()方法 604
C.3 asSuper()方法 606
C.4 asOuterSuper()方法 608
C.5 isSameType()方法 609
C.6 L()与U()方法 615
C.7 lowerBound()与upperBound()方法 616
C.8 containsType()方法 617
C.9 hasSameArgs()方法 621
C.10 subst()方法 623
C.11 memberType()方法 626
C.12 erasure()与erasureRecursive()方法 628
附录D 符号常见操作 632
D.1 isInheritedIn()方法 632
D.2 hiddenIn()方法 633
D.3 isMemberOf()方法 634
D.4 overrides()方法 635
D.5 implementation()方法 639
附录E 虚拟机字节码指令表 645
E.1 加载与存储指令 645
E.2 运算指令 648
E.3 类型转换指令 650
E.4 对象操作指令 651
E.5 操作数栈管理指令 652
E.6 控制转移指令 652
E.7 方法调用和返回指令 653
E.8 异常抛出指令 654
E.9 同步指令 654

.　　第9章介绍了Java的类型转换，重点介绍了赋值转换、方法调用转换、强制类型转换及数字提升这些上下文环境中的类型转换实现。
　　第10章介绍了语法检查，主要是对类型定义、变量定义及方法定义的合法性进行检查。
　　第11章介绍了引用消解，主要是查找表达式中所引用的唯一符号，Resolve类中提供了对类型引用、变量引用及方法引用的具体查找方法。
　　第12章对抽象语法树进行了类型与符号标注，重点介绍了一些重要树节点，如JCIdent和JCFieldAccess等的具体标注过程。
　　第13章介绍了泛型的实现。泛型类型或泛型方法等与泛型相关的特性完全由编译器来支持，而在后续生成Class文件的过程中需要对泛型进行擦除。
　　第14章介绍了数据流分析，分别从变量赋值、语句活跃性及异常这3个方面对if判断语句、循环语句及try语句等进行分析。
　　第15章介绍了语法糖去除，分别对简单的语法糖、语句语法糖、枚举类语法糖与内部类语法糖进行分析。
　　第16章介绍了字节码指令的生成，通过简单模拟Java虚拟机运行时的情况来更好地生成字节码指令。
　　第17章介绍了重要结构的字节码指令生成，对一些常见的控制结构，如if语句、循环语句、switch语句及try语句等指令的生成过程进行了详细介绍。
　　第18章介绍了Class文件的生成，根据Class文件规范生成可被Java虚拟机加载运行的文件。
　　附录A介绍了Javac支持的命令。
　　附录B介绍了Java语言涉及的文法。
　　附录C介绍了对类型的常见操作。
　　附录D介绍了对符号的常见操作。
　　附录E介绍了虚拟机字节码指令。
　　本书读者对象
　　阅读本书需要读者有一定的编程经验，最好是对Java语言有一定的了解。具体而言，本书主要适合以下读者阅读：
　　* 想深入学习Java语言特性的Java从业人员；
　　* 想通过实践学习编译器理论的人员，如高校相关专业的学生；
　　* 想借鉴编译器架构的人员；
　　* 对大型工程源代码感兴趣的人员。
　　本书阅读建议
　　本书每一章都和前后章形成了承前启后的关系，所以建议读者在阅读本书的过程中，严格按照章节的顺序进行阅读，同时也建议读者在阅读每一章的过程中对书中给出的实例进行实践，以便更好地理解本书所讲的内容。
　　Javac有10万行以上的源代码实现，并且代码的逻辑密度非常大。读者阅读相关源代码的实现时，建议不要过分纠结于每个实现细节，否则会陷入细节的“汪洋大海”中。本书对Javac的重点源代码进行了解读，读者可以参考书中对这些重点源代码的讲解进行阅读和调试即可。
　　本书配套资源获取方式
　　本书涉及的Javac源代码已经开源，可以通过多种途径获取。读者可以直接访问以下网址获取：
　　https://download.java.net/openjdk/jdk7。
　　读者反馈
　　由于笔者水平所限，书中可能还存在一些疏漏，敬请读者指正，笔者会及时进行调整和修改。联系邮箱：hzbook2017@163.com。
　　致谢
　　在本书的写作过程中，得到了很多朋友及同事的帮助和支持，在此表示由衷的感谢！
　　感谢欧振旭编辑在本书出版过程中给予笔者的大力支持与帮助！
　　最后感谢我的家人在写作时给予我的理解与支持，在我遇到挫折和问题时，家人都坚定地支持着我。爱你们！
　　马智
　　

.　　符号表的组织、填充符号表
　　插入式注解的实现
　　语义分析之类型转换
　　语义分析之语法检查
　　语义分析之引用消解
　　语义分析之语法树标注
　　泛型的实现
　　数据流检查
　　语法糖去除
　　字节码指令生成
　　重要结构的字节码指令生成
　　生成Class文件
　　Javac命令
　　文法
　　类型常见操作
　　符号常见操作
　　虚拟机字节码指令表