Java强制类如何扩展Object？

Question

这是如何在内部发生的？使用什么机制？ JNI，反思还是别的什么？编译器是否包含extends子句？

Answer 1

不完全正确。

如果它们尚未扩展另一个类，则所有类都扩展Object，但有一个例外：java.lang.Object本身不扩展任何类。

如果代码没有指定另一个超类，编译器会将超类java.lang.Object嵌入到类文件中。

你甚至可以自己看看，如果用你喜欢的编辑器打开.class文件，你可以看到嵌入在二进制数据中的字符串java/lang/Object。

（您可以编译一个非常简单的源文件，如public class A { }来观察这个最好）

Answer 2

这是一个关于java编译器内部的有趣问题。我找到了一个文档列表，提供了javac [1][2][3][4]的高级视图。像OpenJdk这样的特定实现的源代码也可以在网上找到[source]。

编译包括3个高级步骤[5]：

1. “解析并输入”
2. “注释处理”
3. “分析并生成”

我编写了一些代码来使用Compiler Tree API来测试这些步骤，该API为javac提供了一个接口。

static class TestFileObject extends SimpleJavaFileObject {
    public TestFileObject() {
        super(URI.create("Test.java"), JavaFileObject.Kind.SOURCE);
    }
    public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) {
        return "class Test { private int x; }";
    }
}

public static void main(String[] args) throws IOException {
    JavacTool tool = JavacTool.create();
    JavacTask task = tool.getTask(null, null, null, null, null,
            com.sun.tools.javac.util.List.of(new TestFileObject()));

    // Step 1, Parse
    Iterator<? extends CompilationUnitTree> trees = task.parse().iterator();

    // Step 3, Analyze
    // Iterator<? extends Element> elements = task.analyze().iterator();

    // Step 3, Generate
    // Iterator<? extends JavaFileObject> files = task.generate().iterator();

    while(trees.hasNext()) {
        CompilationUnitTree cu = trees.next();
        System.out.println(cu.getTypeDecls());
    }
}

使用步骤1运行上述代码显示以下输出：

class Test {
    private int x;
}

因此AST不包含对java.lang.Object的引用。接下来，我取消注释“Step 3，Analyze”并使用生成的输出重新运行我的代码：

class Test {

    Test() {
        super();
    }
    private int x;
}

请注意，在此步骤中添加了Test()构造函数和super()，这也对应于步骤3 [5]的解释：

在分析树时，可以找到成功编译所需的类的引用，但是没有明确指定用于编译。

最后，我取消注释Step 3, Generate，它创建了Test.class文件。调用javap -c Test.class，生成的字节码是流下的：

class Test {
  Test();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
}

所以我的结论是字节码生成步骤添加了java.lang.Object相关逻辑。