Question

考虑以下代码

public class JDK10Test {
    public static void main(String[] args) {
        Double d = false ? 1.0 : new HashMap<String, Double>().get("1");
        System.out.println(d);
    }
}

在JDK8上运行时，此代码打印null，而在JDK10上，此代码会生成NullPointerException

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at JDK10Test.main(JDK10Test.java:5)

编译器生成的字节码几乎完全相同，除了JDK10编译器生成的两个与自动装箱相关的附加指令，似乎是NPE的负责。

15: invokevirtual #7                  // Method java/lang/Double.doubleValue:()D
18: invokestatic  #8                  // Method java/lang/Double.valueOf:(D)Ljava/lang/Double;

此行为是JDK10中的错误还是故意更改以使行为更严格？

JDK8:  java version "1.8.0_172"
JDK10: java version "10.0.1" 2018-04-17

Answer 1

我相信这是一个似乎已修复的错误。根据JLS，投掷NullPointerException似乎是正确的行为。

我认为这里发生的是由于某些原因在版本8中，编译器考虑了方法的返回类型提到的类型变量的边界而不是实际的类型参数。换句话说，它认为...get("1")返回Object。这可能是因为它正在考虑方法的擦除或其他原因。

行为应取决于get方法的返回类型，如以下§15.26摘录所述：

如果第二个和第三个操作数表达式都是 numeric 表达式，则条件表达式是数字条件表达式。

为了对条件进行分类，以下表达式是数字表达式：



[...]



方法调用表达式（第15.12节），所选择的最具体方法（第15.12.2.5节）具有可转换为数字类型的返回类型。

_{请注意，对于泛型方法，这是在实例化方法的类型参数之前的类型。}



[...]





否则，条件表达式是引用条件表达式。



[...]

数字条件表达式的类型确定如下：



[...]



如果第二个和第三个操作数之一是基本类型T，而另一个操作数的类型是将装箱转换（第5.1.7节）应用于T的结果，那么条件表达式的类型是T。

换句话说，如果两个表达式都可以转换为数字类型，并且一个是基本的而另一个是盒装的，那么三元条件的结果类型就是基本类型。

（表15.25-C也方便地向我们表明三元表达式boolean ? double : Double的类型确实是double，这意味着拆箱和投掷是正确的。）

如果get方法的返回类型无法转换为数字类型，则三元条件将被视为“引用条件表达式”，并且不会发生拆箱。

另外，我认为注释“对于泛型方法，这是实例化方法的类型参数之前的类型”不应该适用于我们的情况。 Map.get未声明类型变量so it's not a generic method by the JLS' definition。但是，这个注释是在Java 9中添加的（唯一的变化，see JLS8），因此它可能与我们今天看到的行为有关。

对于HashMap<String, Double>，get 的返回类型应为Double。

这是一个支持我的理论的MCVE，编译器正在考虑类型变量边界而不是实际的类型参数：

class Example<N extends Number, D extends Double> {
    N nullAsNumber() { return null; }
    D nullAsDouble() { return null; }

    public static void main(String[] args) {
        Example<Double, Double> e = new Example<>();

        try {
            Double a = false ? 0.0 : e.nullAsNumber();
            System.out.printf("a == %f%n", a);
            Double b = false ? 0.0 : e.nullAsDouble();
            System.out.printf("b == %f%n", b);

        } catch (NullPointerException x) {
            System.out.println(x);
        }
    }
}

The output of that program on Java 8是：

a == null
java.lang.NullPointerException

换句话说，尽管e.nullAsNumber()和e.nullAsDouble()具有相同的实际返回类型，但只有e.nullAsDouble()被视为“数字表达式”。方法之间的唯一区别是类型变量绑定。

可能会进行更多调查，但我想发布我的调查结果。我尝试了很多东西，发现只有当表达式是返回类型中带有类型变量的方法时，错误（即没有取消装箱/ NPE）才会发生。

有趣的是，我在Java 8中发现了the following program also throws：

import java.util.*;

class Example {
    static void accept(Double d) {}

    public static void main(String[] args) {
        accept(false ? 1.0 : new HashMap<String, Double>().get("1"));
    }
}

这表明编译器的行为实际上是不同的，这取决于是否将三元表达式分配给局部变量或方法参数。

（最初我想使用重载来证明编译器为三元表达式提供的实际类型，但鉴于上述差异，它看起来不太可能。有可能还有另一种方法我没有但是想到了。）

Answer 2

JLS 10似乎没有指定对条件运算符的任何更改，但我有一个理论。

根据JLS 8和JLS 10，如果第二个表达式（1.0）的类型为double而第三个表达式（new HashMap<String, Double>().get("1")）的类型为Double，那么条件表达式的结果是double类型。 Java 8中的JVM似乎足够聪明，因为您已经返回Double，因此没有理由首先将HashMap#get的结果解包到double 1}}然后将其重新设置为Double（因为您指定了Double）。

要证明这一点，请在示例中将Double更改为double，然后抛出NullPointerException（在JDK 8中）;这是因为现在发生了取消装箱，null.doubleValue()显然会抛出NullPointerException。

double d = false ? 1.0 : new HashMap<String, Double>().get("1");
System.out.println(d); // Throws a NullPointerException

这似乎改变了10，但我无法告诉你原因。

JDK8和JDK10上三元运算符的行为差异

2 个答案: