byte加byte居然是int了

问题现象

最近在看 Java 的基础知识时看到一个有意思的现象，在 Java 中两个 byte 相加之后的结果的类型变成 int 类型了：

byte a = 1;
byte b = 2;
b = a + b;

从Idea给的提示可以看到，两个 byte 类型相加的结果变成了 int 类型，不能赋值给一个 byte 类型变量。其实不只是 byte，包括：short、char 等类型执行运算之后的结果也变成 int 类型了，不再是参与运算之前的类型。

如果想要上述代码能够正常编译和运行，可以修改为如下的写法：

// 写法一
byte a = 1;
byte b = 2;
b = (byte) (a + b);

// 写法二(这种写法是上面写法的一种简化写法，具体可以见：https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-15.html#jls-15.26.2
byte a = 1;
byte b = 2;
b += a;

问题原理

首先根据 Java 语言规范的描述，在执行加法或者减法运算时，会对操作数进行类型提升：

在进行类型提升的时候，byte、short、char 类型都会提升为int类型，由于两个数都提升为了 int 类型，它们执行的运算结果自然而然也就是 int 类型的了。

在 JVM 的操作数栈的一个单位长度是 32 位，因此为了把参与运算的数放到操作数栈中就必须对其进行扩展，同时我理解这里也是为了和局部变量表的单位相匹配，局部变量表的基本单位是槽位，一个槽位的宽度也是 32 位。

从字节码指令也可以说明这点，JVM 中基本上没有关于 byte 类型运算的字节码指令：