Java 10 var关键字深度解读

北京时间2018年3月21日,Java 10如约而至。虽然这一版本带来的特性并不是非常多,但其中有一项仍然成为大家关注的热点,它就是局部变量类型推断(JEP 286)。JEP 286引入了var,用于声明局部变量,例如:
var users = new ArrayList<User>();

事情就是这么简单。不过,这篇文章将会讨论更多有关var的内容,比如什么时候可以用var、什么时候不能用var、var对可读性的影响,以及为什么没有使用val。

使用var代替类型声明

作为Java开发者,在声明一个变量时,我们总是习惯了敲打两次变量类型,第一次用于声明变量类型,第二次用于构造函数,比如:
URL codefx = new URL("http://codefx.org")

我们也经常声明一种变量,它只会被使用一次,而且是用在下一行代码中,比如:
URL codefx = new URL("http://codefx.org")
URLConnection connection = codefx.openConnection();
Reader reader = new BufferedReader(
  new InputStreamReader(connection.getInputStream()));

这样也不算太糟糕,就是有点啰嗦。尽管IDE可以帮我们自动完成这些代码,但当变量总是跳来跳去的时候,可读性还是会受到影响,因为变量类型的名称由各种不同长度的字符组成。而且,有时候开发人员会尽力避免声明中间变量,因为太多的类型声明只会分散注意力,不会带来额外的好处。

从Java 10开始,开发人员可以使用var让编译器自己去推断类型:
var codefx = new URL("http://codefx.org");
var connection = codefx.openConnection();
var reader = new BufferedReader(
  new InputStreamReader(connection.getInputStream()));

在处理var时,编译器先是查看表达式右边部分,也就是所谓的构造器,并将它作为变量的类型,然后将该类型写入字节码当中。

这样可以少敲几个字,但更重要的是,它避免了信息冗余,而且对齐了变量名,更容易阅读。当然,这也需要付出一点代价:有些变量,比如例子当中的connection,就无法立即知道它是什么类型的。虽说IDE可以辅助显示出这些变量的类型,但在其他场景下可能就不行了,比如在代码评审的时候。

另外,你不需要担心变量名或方法名会与var发生冲突,因为var实际上并不是一个关键字,而是一个类型名,只有在编译器需要知道类型的地方才需要用到它。除此之外,它就是一个普通合法的标识符。也就是说,除了不能用它作为类名,其他的都可以,但极少人会用它作为类名。

局部变量类型推断是一个非常直观的特性,不过你可能会想:

这到底是Java还是JavaScript?

可以在哪些地方使用var?

var会影响可读性吗?

为什么没有val或let?

不,这不是JavaScript

首先我要说明的是,var并不会改变Java是一门静态类型语言的事实。编译器负责推断出类型,并把结果写入字节码文件,就好像是开发人员自己敲入类型一样。

下面是使用IntelliJ(实际上是Fernflower的反编译器)反编译器反编译出的代码:
URL codefx = new URL("http://codefx.org");
URLConnection connection = codefx.openConnection();
BufferedReader reader = new BufferedReader(
  new InputStreamReader(connection.getInputStream()));

从代码来看,就好像之前已经声明了这些类型一样。事实上,这一特性只发生在编译阶段,与运行时无关,所以对运行时的性能不会产生任何影响。所以请放心,这不是JavaScript。

如果你仍然担心不显式声明类型会让代码变得更糟糕,那么我倒要问你了,你在使用lambda表达式的时候会声明参数的类型吗?
rhetoricalQuestion.answer(yes -> "see my point?");

哪些地方可以使用var(或哪些地方不能使用var)

JEP 286的标题“局部变量类型推断”就已经暗示了哪些地方可以使用var:局部变量。更准确地说,是那些带有构造器的局部变量声明。但像这样的就不行了:
// 不行
var foo;
foo = "Foo";

必须写成:
var foo = "Foo";

除此之外,var也不能用在“多元表达式”中,如lambda和方法引用:
// 这些都不行
var ints = {0, 1, 2};
var appendSpace = a -> a + " ";
var compareString = String::compareTo

除了局部变量,for循环是唯一可以使用var的地方:
var numbers = List.of("a", "b", "c");
for (var nr : numbers)
  System.out.print(nr + " ");
for (var i = 0; i < numbers.size(); i++)
  System.out.print(numbers.get(i) + " ");

也就是说,字段、方法签名和catch代码块仍然需要显式声明类型。
// 这样也是不行的
private var getFoo() {
  return "foo";
}

避免“Action At A Distance”错误

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