关于java:Java-字节码与字节码分析

Java 字节码由单字节（byte）的指令组成，实践上最多反对 256 个操作码（opcode）。实际上 Java 只应用了 200 左右的操作码，还有一些操作码则保留给调试操作。

依据指令的性质，次要分为四个大类:

1. 栈操作指令，包含与局部变量交互的指令
2. 程序流程控制指令
3. 对象操作指令，包含办法调用指令
4. 算术运算以及类型转换指令

字节码的运行时构造:

JVM 基于栈的计算模型每个线程都有一个独属于本人的线程栈（JVM Stack），用于存储栈帧（Stack Frame）。
每一次办法调用，JVM 都会主动创立一个栈帧。每当为 Java 办法调配栈桢时，JVM 须要开拓一块额定的空间作为操作数栈，来寄存计算的操作数以及返回后果。

栈桢的组成部分:

1. 局部变量表 (Local Variables)
2. 操作数栈 (Operand Stack)
3. 动静链接 (Dynamic Linking)
4. 办法返回地址 (Return Address)

下图所示:

操作码（指令）由类型前缀 类型前缀 和操作名称 两局部组成，例如: iadd 操作码，i 代表 Integer 类型，add 代表加法操作，所以 iadd 就是整数类型数据的加法操作。

字节码文件构造

以下字节码剖析都是基于 HelloByteCode.java 应用 javap 反编译之后来开展。

(1) 类信息与常量池信息

Classfile /D:/lesson01/bytecode/HelloByteCode.class
  Last modified Jan 9, 2021; size 1888 bytes
  MD5 checksum d0225425f9a99537afc8664fa6125129
  Compiled from "HelloByteCode.java"
public class lesson01.bytecode.HelloByteCode
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
    #1 = Methodref          #7.#60        // java/lang/Object."<init>":()V
    #2 = Fieldref           #61.#62       // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
    #3 = String             #32           // myMethod
    #4 = Methodref          #63.#64       // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
    #5 = String             #33           // myStaticMethod
    #6 = String             #65           // sum = %d, division = %d, multiplication = %d, sub = %d%n
    #7 = Class              #66           // java/lang/Object
    #8 = Methodref          #67.#68       // java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
    #9 = Methodref          #63.#69       // java/io/PrintStream.printf:(Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)Ljava/io/PrintStream;
   #10 = Long               6000000l
   #12 = Float              3.14f
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minor version 与 major version: 字节码格局版本号，52.0 = JDK8

flags: 拜访权限润饰与属性

ACC_PUBLIC 示意以后类的拜访润饰是 public

ACC_SUPER 是历史起因, JDK1.0 的 BUG 修改中引入 ACC_SUPER 标记来修改 invokespecial 指令调用 super 类办法的问题，从 Java 1.1 开始，编译器个别都会主动生成 ACC_SUPER 标记。

Constant pool: 常量池

1、#2: 这些示意常量池成员的编号，常量池成员能够存储字符串、整数、浮点数、符号援用、常量编号(索引值)

Methodref、Fieldref、String 等: 用于阐明此常量位存储的是什么类型的数据，例如 Methodref 代表这个常量指向的是一个办法

(2) 办法信息

 public double myPublicMethod(int, double, java.lang.String);
    descriptor: (IDLjava/lang/String;)D
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=4, locals=5, args_size=4
         0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         3: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
         6: dup
         7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
        10: ldc           #5                  // String myPublicMethod, x =
        12: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        15: iload_1
        16: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
        19: ldc           #8                  // String , d =
        21: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        24: dload_2
        25: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(D)Ljava/lang/StringBuilder;
        28: ldc           #10                 // String , str =
        30: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        33: aload         4
        35: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        38: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
        41: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
        44: iload_1
        45: i2d
        46: dload_2
        47: dadd
        48: dreturn
      LineNumberTable:
        line 12: 0
        line 13: 44
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0      49     0  this   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
            0      49     1     x   I
            0      49     2     d   D
            0      49     4   str   Ljava/lang/String;
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descriptor: 办法形容

(IDLjava/lang/String;)D

小括号内的为形参参数类型形容，小括号左边的是办法返回值类型形容。

下括号内 I 代表第一个参数为 int 类型，D 代表第二个参数为 double 类型。L 代表第三个参数是对象类型，java/lang/String 代表是 String 类型对象。

小括号左边的 D 代表办法的返回值为 double 类型。

flags: 拜访权限修饰符，ACC_PUBLIC 代表 public 办法，ACC_STATIC 代表静态方法。

Code: 源代码对应的 JVM 操作码和操作数区域。在进行字节码加强时重点操作的就是 Code 区这一部分。

操作码右边的数字代表以后操作码在字节码二进制文件中的字节地位

stack: 执行该办法时须要的栈深度

locals: 须要在局部变量表中保留多少个槽位

args_size: 办法的参数个数

此示例有 3 个形参，然而 args_size 是 4，这是因为非静态方法有 this 援用，this 被调配在局部变量表的第 0 号槽位中

LineNumberTable: 行号表

将 Code 区的操作码和源代码中的行号对应，Debug 的时候能够通过行号表来看源代码执行一行时须要执行多少个 JVM 操作码

例如 line 12: 0，12 代表源代码的行号，0 代表 Code 区操作码的行号

LocalVariableTable: 局部变量表

其中蕴含了办法的参数，以及在办法体内定义的局部变量。

元素个数等于 args_size

Start 和 Length: 代表以后局部变量或办法参数在 Code 操作码区中的作用域范畴

例如以后示例 start 为 0，length 为 49 代表该变量的作用域从 0 始终到 48，也就是整个办法体。

Slot: 槽位，从 0 开始，如果拜访的是 64 位数据类型变量 (例如: long 类型变量，double 类型变量) 会占用 2 个槽位。

Name: 变量名

Signature: 变量类型形容

(3) 根本数据类型变量定义

Constant pool:
   #22 = Long               6000000l
   #24 = Float              3.14f
   #25 = Double             4125.5647d

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=7, locals=15, args_size=1
         0: bipush        10
         2: istore_1
         3: bipush        50
         5: istore_2

         .... 其余省略

        72: iconst_5
        73: istore        7
        75: ldc2_w        #22                 // long 6000000l
        78: lstore        8
        80: ldc           #24                 // float 3.14f
        82: fstore        10
        84: ldc2_w        #25                 // double 4125.5647d
        87: dstore        11
        89: iconst_1
        90: istore        13

        .... 其余省略

       246: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
          162      18    14     i   I
            0     247     0  args   [Ljava/lang/String;
            3     244     1     x   I
            6     241     2     y   I
           13     234     3   sum   I
           18     229     4 division   I
           23     224     5 multiplication   I
           28     219     6   sub   I
           75     172     7     b   B
           80     167     8     l   J
           84     163    10     f   F
           89     158    11     d   D
           92     155    13  bool   Z
          233      14    14 helloByteCode   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
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0 行: 将常量 10 压入操作数栈的栈顶中
2 行: 将栈顶 int 类型的值保留到槽位为 1 的局部变量中，也就是把常量 10 赋值给变量 x
3 行: 将常量 50 压入操作数栈的栈顶中
5 行: 将栈顶 int 类型的值保留到槽位为 2 的局部变量中，也就是把常量 10 赋值给变量 y 72 行: 将常量 5 压入操作数栈的栈顶中
73 行: 将栈顶 int 类型的值保留到槽位为 7 的局部变量中，也就是把常量 5 赋值给变量 b
75 行: 将常量编号为 22 的 long 类型的常量值压入操作数栈的栈顶中
78 行: 将栈顶 long 类型的值保留到槽位为 8 的局部变量中，也就是把常量 6000000 赋值给变量 l
80 行: 将常量编号为 24 的 float 类型常量值压入操作数栈的栈顶中
82 行: 将栈顶 float 类型的值保留到槽位为 10 的局部变量中
84 行: 将常量编号为 25 的 double 类型常量值压入操作数栈的栈顶中
87 行: 将栈顶 double 类型的值保留到槽位为 11 的局部变量中

(4) 创建对象与对象初始化

Constant pool:
   #36 = Class              #121          // lesson01/bytecode/HelloByteCode
   #37 = Methodref          #36.#86       // lesson01/bytecode/HelloByteCode."<init>":()V
   #41 = Utf8               <init>
   #42 = Utf8               ()V
   #86 = NameAndType        #41:#42       // "<init>":()V
   #121 = Utf8               lesson01/bytecode/HelloByteCode

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=7, locals=15, args_size=1

         .... 其余省略

       224: new           #36                 // class lesson01/bytecode/HelloByteCode
       227: dup
       228: invokespecial #37                 // Method "<init>":()V
       231: astore        14

        .... 其余省略

       246: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
          162      18    14     i   I
            0     247     0  args   [Ljava/lang/String;
            3     244     1     x   I
            6     241     2     y   I
           13     234     3   sum   I
           18     229     4 division   I
           23     224     5 multiplication   I
           28     219     6   sub   I
           75     172     7     b   B
           80     167     8     l   J
           84     163    10     f   F
           89     158    11     d   D
           92     155    13  bool   Z
          233      14    14 helloByteCode   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
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224 行: 创立一个 HelloByteCode 对象, 并将其援用的援用值压入操作数栈的栈顶中，此时没有调用构造函数，所以对象没有初始化。
227 行: 复制栈顶的对象援用值并将复制值压入操作数栈的栈顶中
228 行: 调用 HelloByteCode 的无参构造函数 231 行: 将栈顶的援用类型数值保留到槽位为 14 的局部变量中

为什么创建对象时须要 dup 指令？

应用 invokespecial 命令会从操作数堆栈中弹出 nargs 参数值和 objectref，正是因为须要调用这个函数才导致两头必须要有一个 dup 指令，不然调用完办法当前，操作数栈为空，就再也找不回刚刚创立的对象了。

下图所示:

(5) 算术运算

 public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=7, locals=15, args_size=1

         .... 其余省略

         6: iload_1
         7: iload_2
         8: iadd
         9: bipush        60
        11: iadd
        12: istore_3
        13: iload_2
        14: iload_1
        15: idiv
        16: istore        4
        18: iload_1
        19: iload_2
        20: imul
        21: istore        5
        23: iload_2

        .... 其余省略

       246: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
          162      18    14     i   I
            0     247     0  args   [Ljava/lang/String;
            3     244     1     x   I
            6     241     2     y   I
           13     234     3   sum   I
           18     229     4 division   I
           23     224     5 multiplication   I
           28     219     6   sub   I
           75     172     7     b   B
           80     167     8     l   J
           84     163    10     f   F
           89     158    11     d   D
           92     155    13  bool   Z
          233      14    14 helloByteCode   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
复制代码

6 行: 将局部变量表中槽位为 1 的变量值压入操作数栈的栈顶中
7 行: 将局部变量表中槽位为 2 的变量值压入操作数栈的栈顶中
8 行: 将栈顶两个 int 型数值相加并将后果压入栈顶
9 行: 将常量 60 压入栈顶
11 行: 将栈顶两个 int 型数值相加并将后果压入栈顶，此时栈顶的值就是 x + y + 60
12 行: 将栈顶的值保留到槽位为 3 的局部变量中
其余算术操作相似，以此类推。

(6) 数组创立与元素拜访

 public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=7, locals=18, args_size=1

         .... 其余省略

       145: iconst_5
       146: newarray       int
       148: dup
       149: iconst_0
       150: iconst_1
       151: iastore
       152: dup
       153: iconst_1
       154: bipush        7
       156: iastore
       157: dup
       158: iconst_2
       159: sipush        220
       162: iastore
       163: dup
       164: iconst_3
       165: bipush        50
       167: iastore
       168: dup
       169: iconst_4
       170: sipush        1000
       173: iastore
       174: astore        14
       176: aload         14
       178: iconst_0
       179: iaload
       180: istore        15

        .... 其余省略

       246: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
          244      26    16     i   I
          249      21    17   len   I
            0     335     0  args   [Ljava/lang/String;
            3     332     1     x   I
            6     329     2     y   I
           13     322     3   sum   I
           18     317     4 division   I
           23     312     5 multiplication   I
           28     307     6   sub   I
           75     260     7     b   B
           80     255     8     l   J
           84     251    10     f   F
           89     246    11     d   D
           92     243    13  bool   Z
          176     159    14  iArr   [I
          182     153    15 elementValue   I
          321      14    16 helloByteCode   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
复制代码

145 行: 将 int 类型 5 压入栈顶
146 行: 先从栈弹出获取栈顶的值，获取到 5，而后创立 5 个 int 类型元素的数组对象，并把该数组对象的援用值压入栈顶
148 行: 复制栈顶的数组对象援用值并将复制值压入栈顶
149 行: 将 int 类型 0 压入栈顶，该值为数组下标
150 行: 将 int 类型 1 压入栈顶，该值为要存入数组的元素值
151 行: 从操作数栈弹出三个值，别离是要存入的元素值、数组下标、数组的对象援用，并将元素值存入数组对应的下标中
152 行: 因为 iastore 指令会弹出数组的援用，所以要复制一下数组的援用并压入栈顶，供后续数组操作应用
153 行 – 173 行: 与上述操作逻辑雷同，将元素值存入数组中，此处省略详细分析
174 行: 将栈顶的数组对象援用保留到槽位为 14 的局部变量中，也就是将数组援用赋值给局部变量 iArr
176 行: 将槽位为 14 的局部变量援用值压入栈顶，也就是将 iArr 数组援用压入栈顶
178 行: 将 int 类型 0 压入栈顶，此值为数组的下标
179 行: 从栈顶弹出获取 2 个值，数组下标值和数组对象援用，在从数组中获取到该下标的元素值并压入栈顶
180 行: 将栈顶 int 类型数组元素值保留到槽位为 15 的局部变量中，也就是将数组下标为 0 的元素值赋值给局部变量 elementValue

(7) 流程控制指令

if else 语句:

Constant pool:
    #2 = Fieldref           #94.#95       // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
    #3 = Class              #96           // java/lang/StringBuilder
    #4 = Methodref          #3.#93        // java/lang/StringBuilder."<init>":()V
    #6 = Methodref          #3.#98        // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
    #7 = Methodref          #3.#99        // java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
   #11 = Methodref          #3.#103       // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
   #12 = Methodref          #104.#105     // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   #33 = String             #125          // x = 10
   #34 = String             #126          // x = 20
   #35 = String             #127          // x =
   #43 = Utf8               <init>
   #44 = Utf8               ()V
   #93 = NameAndType        #43:#44       // "<init>":()V
   #94 = Class              #132          // java/lang/System
   #95 = NameAndType        #133:#134     // out:Ljava/io/PrintStream;
   #96 = Utf8               java/lang/StringBuilder
   #98 = NameAndType        #135:#136     // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
   #99 = NameAndType        #135:#137     // append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
  #103 = NameAndType        #139:#140     // toString:()Ljava/lang/String;
  #104 = Class              #141          // java/io/PrintStream
  #105 = NameAndType        #142:#143     // println:(Ljava/lang/String;)V
  #125 = Utf8               x = 10
  #126 = Utf8               x = 20
  #127 = Utf8               x =
  #132 = Utf8               java/lang/System
  #133 = Utf8               out
  #134 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
  #135 = Utf8               append
  #136 = Utf8               (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #137 = Utf8               (I)Ljava/lang/StringBuilder;
  #138 = Utf8               (D)Ljava/lang/StringBuilder;
  #139 = Utf8               toString
  #140 = Utf8               ()Ljava/lang/String;
  #141 = Utf8               java/io/PrintStream
  #142 = Utf8               println
  #143 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=7, locals=18, args_size=1

         .... 其余省略

       182: iload_1
       183: bipush        10
       185: if_icmpne     199
       188: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       191: ldc           #33                 // String x = 10
       193: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
       196: goto          275
       199: iload_1
       200: bipush        20
       202: if_icmple     216
       205: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       208: ldc           #34                 // String x > 20
       210: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
       213: goto          275
       216: iload_1
       217: bipush        50
       219: if_icmpge     233
       222: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       225: ldc           #35                 // String x < 50
       227: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
       230: goto          275
       233: iload_1
       234: bipush        60
       236: if_icmplt     250
       239: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       242: ldc           #36                 // String x >= 60
       244: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
       247: goto          275
       250: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       253: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
       256: dup
       257: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
       260: ldc           #37                 // String x =
       262: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
       265: iload_1
       266: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
       269: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
       272: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

        .... 其余省略

       246: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
          278      26    16     i   I
          283      21    17   len   I
            0     371     0  args   [Ljava/lang/String;
            3     368     1     x   I
            6     365     2     y   I
           13     358     3   sum   I
           18     353     4 division   I
           23     348     5 multiplication   I
           28     343     6   sub   I
           75     296     7     b   B
           80     291     8     l   J
           84     287    10     f   F
           89     282    11     d   D
           92     279    13  bool   Z
          176     195    14  iArr   [I
          182     189    15 elementValue   I
          357      14    16 helloByteCode   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
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182 行: 将槽位为 1 的局部变量值压入栈顶
183 行: 将常量值 10 压入栈顶
185 行: 从栈顶弹出 2 个 int 类型值而后比拟，如果后果不相等，就跳转到第 199 行，否则就持续往下执行
188 行: 获取 System 的动态字段 out 并将其值退出栈顶中
191 行: 把字符串常量 x = 10 压入栈顶
193 行: 从栈顶弹出 2 个值，第一个值是 x = 10 字符串常量，第二个值是 out 动态字段，而后调用 println 办法打印 x = 10
196 行: 曾经执行完 if else 代码块，所以跳转到 275 行，跳出 if else 代码块
199 行 – 272 行: 执行逻辑雷同，只是 if 的判断指令有所不同。
250 行 – 272 行: 是应用 StringBuilder 进行字符串常量 “x = ” 与局部变量 x 进行拼接，而后调用 System 的动态字段 out 的 println 办法打印拼接后的字符串

for 语句:

 public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=7, locals=18, args_size=1

         .... 其余省略

       275: iconst_0
       276: istore        16
       278: aload         14
       280: arraylength
       281: istore        17
       283: iload         16
       285: iload         17
       287: if_icmpge     304
       290: iload_3
       291: aload         14
       293: iload         16
       295: iaload
       296: iadd
       297: istore_3
       298: iinc          16, 1
       301: goto          283

        .... 其余省略

       246: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
          278      26    16     i   I
          283      21    17   len   I
            0     371     0  args   [Ljava/lang/String;
            3     368     1     x   I
            6     365     2     y   I
           13     358     3   sum   I
           18     353     4 division   I
           23     348     5 multiplication   I
           28     343     6   sub   I
           75     296     7     b   B
           80     291     8     l   J
           84     287    10     f   F
           89     282    11     d   D
           92     279    13  bool   Z
          176     195    14  iArr   [I
          182     189    15 elementValue   I
          357      14    16 helloByteCode   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
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275 行: 将 int 类型 0 压入栈顶
276 行: 将栈顶值保留到槽位为 16 的局部变量中，此时槽位为 16 的局部变量是 i
278 行: 将槽位为 14 的援用变量值压入栈顶，就是 iArr 数组对象
280 行: 首先弹出栈顶的数组对象援用值，获取该数组的长度值并压入栈顶
281 行: 将栈顶值保留到槽位为 17 的局部变量中，就是把数组长度保留到局部变量 len
283 行: 将槽位为 16 的局部变量值压入栈顶，局部变量 i 的值
285 行: 将槽位为 17 的局部变量值压入栈顶，局部变量 len 的值 287 行: 先从栈中弹出两个操作数，局部变量 len 的值和局部变量 i 的值，比拟 len 和 i，当 len >= i 时则跳转到 304 行，跳出循环
290 行 – 301 行: 为 for 循环体相干字节码
290 行: 将槽位为 3 的局部变量值压入栈顶，局部变量 sum 的值
291 行: 将槽位为 14 的局部变量援用值压入栈顶，也就是 iArr 数组对象援用值
293 行: 将槽位为 16 的局部变量 int 类型值压入栈顶，也就是局部变量 i 的值
295 行: 先从栈顶弹出两个值，第一个是局部变量 i 的值，第二个是 iArr 数组对象援用值，将 i 的值作为数组下标，取出对应的元素值并压入栈顶
296 行: 先从栈顶弹出两个值，第一个是 iArr[i] 的值，第二个是局部变量 sum 的值，并将它们相加，而后把相加后的值压入栈顶
297 行: 将栈顶的 int 类型值保留到槽位为 3 的局部变量中，局部变量 sum 中
298 行: 将槽位为 16 的局部变量值自增 1，也就是 i++
301 行: 跳转到 283 行，从新判断循环条件，满足就继续执行循环体，否则跳出循环

switch 语句:

 public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=7, locals=18, args_size=1

         .... 其余省略

       304: iload_2
       305: lookupswitch  { // 2
                      10: 332
                      50: 340
                 default: 348
            }
       332: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       335: ldc           #38                 // String y = 10
       337: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
       340: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       343: ldc           #39                 // String y = 50
       345: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
       348: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       351: ldc           #40                 // String default
       353: invokevirtual #12                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

        .... 其余省略

       246: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
          278      26    16     i   I
          283      21    17   len   I
            0     379     0  args   [Ljava/lang/String;
            3     376     1     x   I
            6     373     2     y   I
           13     366     3   sum   I
           18     361     4 division   I
           23     356     5 multiplication   I
           28     351     6   sub   I
           75     304     7     b   B
           80     299     8     l   J
           84     295    10     f   F
           89     290    11     d   D
           92     287    13  bool   Z
          176     203    14  iArr   [I
          182     197    15 elementValue   I
          365      14    16 helloByteCode   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
复制代码

304 行: 将槽位为 2 的局部变量值压入栈顶，局部变量 y 的值压入栈顶
305 行: 从栈顶弹出获取到局部变量 y 的值，并进行值的匹配，y 的值为 10 时跳转到 332 行，y 的值为 50 时跳转到 340 行，如果都不匹配执行 default 分支跳转到 348 行
332 行 – 353 行: 都是调用不同匹配值的分支，调用 println 打印不同的字符串

(8) 办法调用指令和参数传递

Constant pool:
   #14 = String             #109          // Hello
   #41 = Class              #136          // lesson01/bytecode/HelloByteCode
   #42 = Methodref          #41.#96       // lesson01/bytecode/HelloByteCode."<init>":()V
   #43 = Double             90.0d
   #45 = Methodref          #41.#137      // lesson01/bytecode/HelloByteCode.myPublicMethod:(IDLjava/lang/String;)D
   #46 = Utf8               <init>
   #47 = Utf8               ()V
   #53 = Utf8               myPublicMethod
   #54 = Utf8               (IDLjava/lang/String;)D
   #96 = NameAndType        #46:#47       // "<init>":()V
  #109 = Utf8               Hello
  #136 = Utf8               lesson01/bytecode/HelloByteCode
  #137 = NameAndType        #53:#54       // myPublicMethod:(IDLjava/lang/String;)D

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=7, locals=18, args_size=1

         .... 其余省略

       356: new           #41                 // class lesson01/bytecode/HelloByteCode
       359: dup
       360: invokespecial #42                 // Method "<init>":()V
       363: astore        16
       365: aload         16
       367: bipush        80
       369: ldc2_w        #43                 // double 90.0d
       372: ldc           #14                 // String Hello
       374: invokevirtual #45                 // Method myPublicMethod:(IDLjava/lang/String;)D
       377: pop2
       378: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
          278      26    16     i   I
          283      21    17   len   I
            0     379     0  args   [Ljava/lang/String;
            3     376     1     x   I
            6     373     2     y   I
           13     366     3   sum   I
           18     361     4 division   I
           23     356     5 multiplication   I
           28     351     6   sub   I
           75     304     7     b   B
           80     299     8     l   J
           84     295    10     f   F
           89     290    11     d   D
           92     287    13  bool   Z
          176     203    14  iArr   [I
          182     197    15 elementValue   I
          365      14    16 helloByteCode   Llesson01/bytecode/HelloByteCode;
复制代码

356 行: 创立 HelloByteCode 对象，并将对象援用值压入栈顶
359 行: 复制栈顶的对象援用值并压入栈顶
360 行: 调用 HelloByteCode 的无参构造函数
363 行: 将栈顶的 HelloByteCode 对象援用值保留到槽位为 16 的局部变量中，此时的局部变量曾经是 helloByteCode，之前同样槽位为 16 的局部变量 i 超过了作用域，复用了同一个槽位
365 行: 将槽位为 16 的 helloByteCode 局部变量援用值压入栈顶
367 行: 将常量值 80 压入栈顶
369 行: 将常量编号为 43 的浮点型常量值 90.0 压入栈顶
372 行: 将字符串常量值 Hello 压入栈顶
374 行: 弹出栈中所有数据调用 HelloByteCode 的 myPublicMethod 办法并将参数传入，执行完后将返回值压入栈顶
377 行: 从栈顶将返回值弹出
378 行: 办法返回

上述的状况是 myPublicMethod 办法有返回值，然而没有局部变量去接管的状况。

myPublicMethod 办法没有返回值的字节码状况:

 374: invokevirtual #45                 // Method myPublicMethod:(IDLjava/lang/String;)V
       377: return
复制代码

没有返回值会间接 return

myPublicMethod 办法有返回值并且也有局部变量接管的字节码状况:

 374: invokevirtual #45                 // Method myPublicMethod:(IDLjava/lang/String;)D
       377: dstore        17
       379: return
复制代码

有返回值且有局部变量接管，会应用指令将在栈顶的返回值保留到对应的局部变量

javac 编译工具

罕用参数:

-g 在生成的 class 文件中蕴含所有调试信息（包含局部变量），缺省状况下只生成行号和源文件信息。

-g:none 不生成任何调试信息

-g:{关键字列表} 只生成某些类型的调试信息，这些类型由逗号分隔的关键字列表所指定

-encoding 指定编码

-verbose 简短输入。它包含了每个所加载的类和每个所编译的源文件的无关信息。

示例: javac -encoding utf-8 -g HelloByteCode.java

javap 查看字节码工具

罕用参数:

-c 输入合成后的代码，例如，类中每一个办法内，蕴含 java 字节码的指令

-verbose 输入栈大小，办法参数的个数、局部变量表等

示例: javap -c -verbose HelloByteCode.class

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/692119…

关于java:Java-字节码与字节码分析

1.1 Java 字节码简介

1.2 Java 字节码文件构造简述

字节码文件构造

1.3 字节码文件剖析

(1) 类信息与常量池信息

1、#2: 这些示意常量池成员的编号，常量池成员能够存储字符串、整数、浮点数、符号援用、常量编号(索引值)

(2) 办法信息

(3) 根本数据类型变量定义

(4) 创建对象与对象初始化

(5) 算术运算

(6) 数组创立与元素拜访

(7) 流程控制指令

if else 语句:

for 语句:

switch 语句:

(8) 办法调用指令和参数传递

1.4 字节码相干 JDK 命令行工具

javac 编译工具

javap 查看字节码工具