Java 6 枚举的 value() 是如何实现的？

Question

在 Java 中，您可以按如下方式创建枚举：

public enum Letter {
    A, B, C, D, E, F, G;

    static {
       for(Letter letter : values()) {
          // do something with letter
       }
    }
}

这个问题涉及“values()”方法。 具体来说，是如何实施的呢？ 通常，我可以在 Eclipse 中使用 F3 或 CTRL+Click 跳转到 Java 类的源代码（甚至对于 String、Character、Integer 甚至 Enum 等类）。 可以查看其他枚举方法的源代码（例如，valueOf(String)）。

“values()”每次调用时都会创建一个新数组吗？ 如果我将它分配给一个局部变量，然后修改其中一个元素，会发生什么（显然这不会影响 value() 返回的值，这意味着每次都会分配一个新数组）。

它的代码是原生的吗？ 或者JVM/编译器是否对其进行了特殊处理，只有在无法证明不会被修改时才从values()返回一个新实例。

Answer 1

基本上，编译器 (javac) 在编译时将枚举转换为包含所有值的静态数组。 当您调用values()时，它会为您提供该数组的.clone'd()副本。

给定这个简单的枚举：

public enum Stuff {
   COW, POTATO, MOUSE;
}

您实际上可以查看 Java 生成的代码：

public enum Stuff extends Enum<Stuff> {
    /*public static final*/ COW /* = new Stuff("COW", 0) */,
    /*public static final*/ POTATO /* = new Stuff("POTATO", 1) */,
    /*public static final*/ MOUSE /* = new Stuff("MOUSE", 2) */;
    /*synthetic*/ private static final Stuff[] $VALUES = new Stuff[]{Stuff.COW, Stuff.POTATO, Stuff.MOUSE};

    public static Stuff[] values() {
        return (Stuff[])$VALUES.clone();
    }

    public static Stuff valueOf(String name) {
        return (Stuff)Enum.valueOf(Stuff.class, name);
    }

    private Stuff(/*synthetic*/ String $enum$name, /*synthetic*/ int $enum$ordinal) {
        super($enum$name, $enum$ordinal);
    }
}

您可以通过创建临时目录并运行来查看 javac 如何“翻译”您的类：

javac -d <output directory> -XD-printflat filename.java

Answer 2

如果将其分配给局部变量，则唯一可以修改的就是将另一个枚举分配给该变量。 这不会更改枚举本身，因为您只是更改变量引用的对象。

看来枚举实际上是单例，因此每个枚举中只能存在一个元素，这使得 == 运算符对于枚举来说是合法的。

因此不存在性能问题，并且您不会意外更改枚举定义中的某些内容。

Answer 3

它的代码是原生的吗？ 或者JVM/编译器是否对其进行了特殊处理，只有在无法证明不会被修改时才从values()返回一个新实例。

1) 不。或者至少在当前的实现中不是。 请参阅@lucasmo 的回答以获取证据。

2）据我所知，不。

假设它可以做到这一点。 然而，证明数组从未在本地被修改对于 JIT 的执行来说将是复杂且相对昂贵的。 如果数组从调用 values() 的方法中“逃逸”，它会变得更加复杂。 更贵。

当对所有 Java 代码进行平均时，这种（假设的）优化很可能不会带来回报。

另一个问题是这种（假设的）优化可能会带来安全漏洞。

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但有趣的是，JLS 似乎没有指定 values() 成员返回数组副本。 常识¹说它必须这样做......但实际上并没有指定。

^{1 - 如果 values() 返回一个共享（可变）enum 值数组，这将是一个巨大的安全漏洞。}