在现代JVM实现中，instanceof是如何实现的？

Question

由于在其他线程中完成了基准测试(参见https://stackoverflow.com/a/397617/1408611)表明，在Java6中的instanceof实际上是相当快的。这是如何实现的？

我知道对于单继承，最快的想法是使用一些嵌套的区间编码，其中每个类维护一个低的，高的区间，而instanceof仅仅是一个区间包含测试，即2个整数比较。但它是如何为接口制作的(因为区间包含只适用于单一继承)？类加载是如何处理的呢？加载新的子类意味着需要调整很多时间间隔。

Answer 1

AFAIK每个类都知道它扩展的所有类和它实现的接口。这些可以存储在哈希集中，从而提供O(1)的查找时间。

当代码经常采用相同的分支时，成本几乎可以被消除，因为CPU可以在确定是否应该采用该分支之前执行该分支中的代码，从而使成本几乎为零。

由于微基准测试是在4年前执行的，我预计最新的CPU和JVM会快得多。

public static void main(String... args) {
    Object[] doubles = new Object[100000];
    Arrays.fill(doubles, 0.0);
    doubles[100] = null;
    doubles[1000] = null;
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        testSameClass(doubles);
        testSuperClass(doubles);
        testInterface(doubles);
    }
}

private static int testSameClass(Object[] doubles) {
    long start = System.nanoTime();
    int count = 0;
    for (Object d : doubles) {
        if (d instanceof Double)
            count++;
    }
    long time = System.nanoTime() - start;
    System.out.printf("instanceof Double took an average of %.1f ns%n", 1.0 * time / doubles.length);
    return count;
}

private static int testSuperClass(Object[] doubles) {
    long start = System.nanoTime();
    int count = 0;
    for (Object d : doubles) {
        if (d instanceof Number)
            count++;
    }
    long time = System.nanoTime() - start;
    System.out.printf("instanceof Number took an average of %.1f ns%n", 1.0 * time / doubles.length);
    return count;
}

private static int testInterface(Object[] doubles) {
    long start = System.nanoTime();
    int count = 0;
    for (Object d : doubles) {
        if (d instanceof Serializable)
            count++;
    }
    long time = System.nanoTime() - start;
    System.out.printf("instanceof Serializable took an average of %.1f ns%n", 1.0 * time / doubles.length);
    return count;
}

最后打印出来

instanceof Double took an average of 1.3 ns
instanceof Number took an average of 1.3 ns
instanceof Serializable took an average of 1.3 ns

如果我把“替身”换成

    for(int i=0;i<doubles.length;i+=2)
        doubles[i] = "";

我得到了

instanceof Double took an average of 1.3 ns
instanceof Number took an average of 1.6 ns
instanceof Serializable took an average of 2.2 ns

注意:如果我改变了

if (d instanceof Double)

至

if (d != null && d.getClass() == Double.class)

表现也是一样的。