天天看點

一段java代碼是如何執行的?

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:

一段java代碼是如何執行的?

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

一段java代碼是如何執行的?

上述檔案反編譯後的樣子如下:

一段java代碼是如何執行的?

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

點選關注,第一時間了解華為雲新鮮技術~