摘要:當你學會了java語言之後,你寫了一些代碼,然後你想要執行你的代碼,來達成某些功能。那麼,你都知道這段java代碼都是如何執行的嗎?
本文分享自華為雲社群《一段java代碼是如何執行的》,原文作者:技術火炬手 。
當你學會了java語言之後,你寫了一些代碼,然後你想要執行你的代碼,來達成某些功能。那麼,你都知道這段代碼都是如何執行的嗎?
衆所周知,java代碼是不能直接在jvm上執行的,執行的是class檔案,将java代碼程式設計class檔案,需要編譯
常用的編譯方法是:javac xxx.java
但目前常見的java編輯工具,如eclipse和ideal都自帶自動編譯動能
讓我們回憶一下jvm的構成:
![](https://img.laitimes.com/img/__Qf2AjLwojIjJCLyojI0JCLicGcq5ydwIzNfNmNyIWY5YWO0ADZ2kDZzQGN5QDZzITZ0UWY5YTMxcTZtIjdvwFM48CXt92YucWbphmeuEzYpB3Lc9CX6MHc0RHaiojIsJye.jpg)
主題上分為五個部分:
方法區,本地方法棧,java堆,java棧,程式計數器
其中,java棧,本地方法棧,程式計數器為線程私有,其餘為線程共享
那麼,方法在哪個地方執行呢?
java棧。
棧的遵循的方式是先進後出,java棧中方法的執行也遵循此規律,方法執行的步驟又稱為棧幀。
上代碼:
Java 代碼
上面是一段很簡單的代碼,主體上就是:
(1)一個Main類
(2)上面定義了一個main方法
(3)該main方法調用了靜态方法a
(4)方法a調用方法b
(5)方法b調用方法c
(6)方法c列印了“Hello world!”
前文說過,java定義的非本地方法都是在java棧内執行的,一方法一棧幀
是以假設
mian方法對應棧幀m
a方法對應棧幀a
b方法對應棧幀b
c方法對應棧幀c
根據方法的調用,入棧順序為:m,a,b,c
是以,棧幀出棧(即方法執行)順序為:c,b,a,m
上一節,方法或棧幀在java棧的執行順序,但在方法體内的内容是怎麼執行的呢。
前文提到,jvm執行的是class檔案,而class檔案内是什麼?
class檔案内是一組指令集。
如何證明呢,還是再看一段代碼。
如上代碼,實作的功能是:
(1)定義兩個變量,相加
(2)main方法new對象,調用方法
但,class檔案是不可以直接檢視的。
我們可以采用反編譯的方法,反編譯指令:
javap -c xxx.class
上述檔案反編譯後的樣子如下:
每個方法下面的Code,都是一組指令集。
在讨論指令集之前,首先要講一個概念,那就是對棧幀進一步拆分。
棧幀一共分為四個部分:局部變量表、操作數棧、動态連結、方法傳回位址
其中,局部變量表和操作數棧是最重要的兩個部分,局部變量表存放在方法中定義的局部變量,操作數棧相當于jvm的一個緩存,所有的操作都必須在此處進行,所有的變量都必須加載到操作數棧才能被使用。是以,所謂指令,就是在局部變量表和操作數棧來回倒騰的過程。
下面對指令進行分類講解:
整型入棧指令:
取值-1~5采用iconst指令;
取值-128~127采用bipush指令;
取值-32768~32767采用sipush指令;
取值-2147483648~2147483647采用ldc指令。
非整型入棧指令:
float,String類型也使用ldc指令
double和long類型使用ldc_2w
boolean類型視作0和1
null的入棧指令為:aconst_null
将操作數棧中的常量儲存在局部變量表中的某個位置
如:
istore_1:将上面入棧的整型常量儲存在局部變量表中的第1個位置
fstore_2:将上面入棧的浮點常量儲存在局部變量表中的第2個位置
dstore_10:将上面入棧的雙浮點常量儲存在局部變量表中的第10個位置
lstore_20:将上面入棧的長整常量儲存在局部變量表中的第20個位置
astore_100:将上面入棧的引用常量儲存在局部變量表中的第100個位置
iload_1:局部變量表中的第1個位置的整型變量入棧
fload_2:局部變量表中的第1個位置的浮點型變量入棧
dload_10:局部變量表中的第1個位置的雙浮點型變量入棧
lload_20:局部變量表中的第1個位置的長整型變量入棧
aload_100:局部變量表中的第100個位置的引用型變量入棧
加:iadd、ladd、fadd、dadd
減:isub、lsub、fsub、dsub
乘:imul、lmul、fmul、dmul
除:idiv、ldiv、fdiv、ddiv
注意:棧頂計算,一次隻能計算一個表達式
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