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编译sum()成这样：

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

什么是Objects.requireNonNull(this)在这里做什么？重点是什么？这是否与可达性有某种联系？

Java 8 编译器与此类似。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 特定的行为。

Answer 1

由于该字段不仅是final，而且是编译时常量，因此在读取时不会访问它，但读取会被常量值本身替换，即iconst_5您的情况下的指令。

但是，NullPointerException在取消引用时抛出 a 的行为（null在使用getfield指令时隐含）必须保留¹。因此，当您将方法更改为

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

Eclipse 也会插入一个显式的空检查。

因此，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 时this，非空属性由 JVM 保证，因此，不需要显式空检查。

¹ 参见JLS §15.11.1。使用主字段访问：

• 如果该字段不是static：

  • 所述主表达式。如果Primary表达式的计算突然完成，则字段访问表达式也会出于同样的原因突然完成。
  • 如果Primary 的值为null，则NullPointerException抛出 a。
  • 如果该字段是非空的final，则结果是在T由Primary的值引用的对象中找到的type 中的命名成员字段的值。

  …