乐趣区

关于java:一段-java-代码执行旅程

当你学会了 java 语言之后,你写了一些代码,而后你想要执行你的代码,来达成某些性能。那么,你都晓得这段代码都是如何执行的吗?

  1. 编译成 class

家喻户晓,java 代码是不能间接在 jvm 上执行的,执行的是 class 文件,将 java 代码编程 class 文件,须要编译。

罕用的编译办法是:javac xxx.java

但目前常见的 java 编辑工具,如 eclipse 和 ideal 都自带主动编译动能。

  1. jvm 的形成

让咱们回顾一下 jvm 的形成:

主题上分为五个局部:

办法区,本地办法栈,java 堆,java 栈,程序计数器。

其中,java 栈,本地办法栈,程序计数器为线程公有,其余为线程共享。

那么,办法在哪个中央执行呢?

java 栈。

栈的遵循的形式是先进后出,java 栈中办法的执行也遵循此法则,办法执行的步骤又称为栈帧。

  1. 办法的程序执行和栈帧

上代码:

public class Main {public static void a(){b();}    public static void b(){c();}    public static void c(){System.out.println("Hello world!");}    public static void main(String[] args) {a();}}
复制代码 

下面是一段很简略的代码,主体上就是:

(1)一个 Main 类

(2)下面定义了一个 main 办法

(3)该 main 办法调用了静态方法 a

(4)办法 a 调用办法 b

(5)办法 b 调用办法 c

(6)办法 c 打印了“Hello world!”

前文说过,java 定义的非本地办法都是在 java 栈内执行的,一办法一栈帧。

所以假如 mian 办法对应栈帧 m,a 办法对应栈帧 a,b 办法对应栈帧 b,c 办法对应栈帧 c,依据办法的调用,入栈程序为:m,a,b,c,所以,栈帧出栈(即办法执行)程序为:c,b,a,m。

  1. class 文件反编译过后的样子

上一节,办法或栈帧在 java 栈的执行程序,但在办法体内的内容是怎么执行的呢。

前文提到,jvm 执行的是 class 文件,而 class 文件内是什么?

class 文件内是一组指令集。

如何证实呢,还是再看一段代码。

public class Calculator{public int add(){int n = 10;int m = 20;int r = n + m;return r;}public static void main(String[] args) {Calculator calculator = new Calculator();int a = calculator.add();System.out.println(a);}}
复制代码 

如上代码,实现的性能是:

(1)定义两个变量,相加

(2)main 办法 new 对象,调用办法

但,class 文件是不能够间接查看的。咱们能够采纳反编译的办法,反编译命令:javap -c xxx.class

上述文件反编译后的样子如下:

每个办法上面的 Code,都是一组指令集。

  1. 指令集详解

在探讨指令集之前,首先要讲一个概念,那就是对栈帧进一步拆分。

栈帧一共分为四个局部:局部变量表、操作数栈、动静链接、办法返回地址。

其中,局部变量表和操作数栈是最重要的两个局部。

局部变量表寄存在办法中定义的局部变量。

操作数栈相当于 jvm 的一个缓存。

所有的操作都必须在此处进行。

所有的变量都必须加载到操作数栈能力被应用。

所以,所谓指令,就是在局部变量表和操作数栈来回倒腾的过程。

上面对指令进行分类解说:

(1)入栈指令

整型入栈指令:

取值 -1~5 采纳 iconst 指令;

取值 -128~127 采纳 bipush 指令;

取值 -32768~32767 采纳 sipush 指令;

取值 -2147483648~2147483647 采纳 ldc 指令。

非整型入栈指令:

float,String 类型也应用 ldc 指令

double 和 long 类型应用 ldc_2w

boolean 类型视作 0 和 1

null 的入栈指令为:aconst_null

(2)存储指令

将操作数栈中的常量保留在局部变量表中的某个地位

如:

istore_1:将下面入栈的整型常量保留在局部变量表中的第 1 个地位

fstore_2:将下面入栈的浮点常量保留在局部变量表中的第 2 个地位

dstore_10: 将下面入栈的双浮点常量保留在局部变量表中的第 10 个地位

lstore_20: 将下面入栈的长整常量保留在局部变量表中的第 20 个地位

astore_100: 将下面入栈的援用常量保留在局部变量表中的第 100 个地位

(3)变量入栈指令

iload_1:局部变量表中的第 1 个地位的整型变量入栈

fload_2:局部变量表中的第 1 个地位的浮点型变量入栈

dload_10: 局部变量表中的第 1 个地位的双浮点型变量入栈

lload_20: 局部变量表中的第 1 个地位的长整型变量入栈

aload_100: 局部变量表中的第 100 个地位的援用型变量入栈

(4)计算指令

加:iadd、ladd、fadd、dadd

减:isub、lsub、fsub、dsub

乘:imul、lmul、fmul、dmul

除:idiv、ldiv、fdiv、ddiv

留神:栈顶计算,一次只能计算一个表达式

参考:《2020 最新 Java 根底精讲视频教程和学习路线!》
链接:https://juejin.cn/post/694340…

退出移动版