JVM學習筆記16 字節碼執行

bilibili-JVM學習筆記16
The Java Virtual Machine Specification - Java SE 8 Edition

JVM學習筆記11 - Java字節碼初識
 JVM學習筆記12 - 解讀筆記11中的attributes
JVM學習筆記13
JVM學習筆記14 異常
 JVM學習筆記15 方法執行

編譯執行解釋執行

現代 JVM 在執行 Java 代碼的時候，通常都會將解釋執行與編譯執行二者結合起來進行；
- 解釋執行
  - 通過 jvm 解釋器來讀取字節碼，遇到相應的字節碼指令就去執行該指令；
- 編譯執行
  - 通過即時編譯器(Just In Time, JIT)將字節碼指令轉換爲本地機器碼來執行；現代 JVM 會根據代碼熱點來生成相應的本地機器碼；
  - 失去了可移植性的優點
  - 提高了執行效率
基於棧的指令集與基於寄存器的指令集之間的關係
- JVM 執行字節碼指令所採取的方式是基於棧的指令集
  - 主要操作有入棧和出棧；
  - 優點：可以在不同平臺之間移植
  - 缺點：完成相同的操作，指令數量通常比基於寄存器的指令集數量要多；在內存中完成執行指令的操作，速度慢很多；
  - 雖然虛擬機可以採用一些優化手段，但總體來說，基於棧的指令集的執行還是要慢一些的；
- 基於寄存器的指令集
  - 與硬件架構緊密關聯，無法做到可移植；
  - 基於寄存器的指令集是直接由 CPU 來執行的，它是在高速緩衝區中進行執行的，速度比在內存中執行高出一個數量級；

JVM執行棧指令集實例剖析

java 源碼

package new_package.jvm.p55;

public class MyTest {

    public int cal() {
        int a = 6;
        int b = 1;
        int c = 5;
        int d = 3;
        int result = (a + b - c) * d;
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new MyTest().cal());
    }
}

javap -v new_package.jvm.p55.MyTest

cal 方法相關的字節碼

 public int cal();
    descriptor: ()I
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=6, args_size=1
         0: bipush        6
         2: istore_1
         3: iconst_1
         4: istore_2
         5: iconst_5
         6: istore_3
         7: iconst_3
         8: istore        4
        10: iload_1
        11: iload_2
        12: iadd
        13: iload_3
        14: isub
        15: iload         4
        17: imul
        18: istore        5
        20: iload         5
        22: ireturn
      LineNumberTable:
        line 6: 0
        line 7: 3
        line 8: 5
        line 9: 7
        line 10: 10
        line 11: 20
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0      23     0  this   Lnew_package/jvm/p55/MyTest;
            3      20     1     a   I
            5      18     2     b   I
            7      16     3     c   I
           10      13     4     d   I
           20       3     5 result   I

解析：