簡介
Byte Code也叫做字節碼，是連接java源代碼和JVM的橋樑，源代碼編譯成爲字節碼，而字節碼又被加載進JVM中運行。字節碼怎麼生成，怎麼查看字節碼，隱藏在Byte Code背後的祕密是什麼呢？快跟小師妹一起來看看吧。
Byte Code的作用
小師妹：F師兄，爲什麼Java需要字節碼呢？直接編譯成爲機器碼不是更快嗎？
小師妹，Java的設計初衷是一次編寫，到處運行。爲了兼容各個平臺的運行環境，java特別爲各種平臺設計了JVM。
我們可以把JVM看做是一種抽象，對外提供了統一的接口。這樣我們只需要編寫符合JVM規範的代碼，即可在JVM中運行。
回想下之前我們提到過的java的執行過程：
- 編寫java代碼文件比如Example.java
- 使用java編譯器javac將源文件編譯成爲Example.class文件
- JVM加載生成的字節碼文件，將其轉換成爲機器可以識別的native machine code執行
小師妹：F師兄，我有一個大膽的想法，JVM的作用是將字節碼解釋或者編譯成爲機器碼。然後在相應的運行環境中執行。那麼有沒有可能，不需要JVM，不需要機器碼，而是直接在對應的平臺上執行字節碼呢？
愛因斯坦說過沒有想像力的靈魂，就像沒有望遠鏡的天文臺。小師妹你這個想法很好，這種實現有個專業的說法叫做：Java processor。
Java processor就是用硬件來實現的JVM。因此字節碼可以直接在Java processor中運行。
其中比較出名的是Jazelle DBX，這是一個主要支持J2ME環境的硬件架構。爲了提升java在手機端的執行速度。
但是這樣做其實也是有缺點的，後面我們會講到，java字節碼中的指令非常非常多。所以如果用硬件來實現的話，就會非常非常複雜。
一般來說Java processor不會實現全部的字節碼中的功能，只會提供部分的實現。
查看Byte Code字節碼
小師妹：F師兄，那使用javac編譯過後的class文件跟字節碼有什麼關係呢？
class文件中大部分都是byte code，其他的部分是一些meta data元數據信息。這些組合在一起就是class文件了。
小師妹：F師兄，你說class文件是byte code，爲什麼我在IDE中打開的時候，直接顯示的是反編譯出來的源文件呢？
小師妹，這是IDE的一個便利功能。因爲大多數情況下，沒有人想去看class文件的Byte code的，大家都是想去看看這個class文件的源文件是什麼樣的。
我們舉個最簡單的例子：
這個類中，我們定義了一個很簡單的testByteCode方法，裏面定義了兩個變量，然後返回他們兩個的和。
現在有兩種方法來查看這個類的Byte Code：
第一種方法是用javap命令：
javap -c ByteCodeUsage.class
生成的結果如上所示。
第二種方法就是在IDEA中，選中class文件，然後在view中選中show Bytecode：
我們看下輸出結果：
兩個的結果在顯示上面可能有細微的差異，但是並不影響我們後面對其的解析。
java Byte Code是怎麼工作的
小師妹：F師兄，能講解一下這些byte code到底是怎麼工作的嗎？
首先我們要介紹一下JVM的實現是基於棧的結構的。爲什麼要基於棧的結構呢？那是因爲棧是最適合用來實現function互相調用的。
我們再回顧一下上面的testByteCode的字節碼。裏面有很多iconst，istore的東西，這些東西被稱作Opcode，也就是一些基於棧的操作指令。
上面講了java bytecode的操作指令其實有很多個。下面我們列出這些指令的部分介紹：
實在是太多了，這裏就不把所有的列出來了。
我們看到的指令名字其實是一個助記詞，真實的Opcode是一個佔用兩個字節的數字。
下面我們來詳細解釋一下testByteCode方法：
public int testByteCode();
Code:
0: iconst_1
1: istore_1
2: iconst_2
3: istore_2
4: iload_1
5: iload_2
6: iadd
7: ireturn
第一步，iconst_1將int 1加載到stack中。
第二步，istore_1將入棧的int 1出棧，並存儲到變量1中。
第三步，iconst_2將int 2入棧。
第四步，istore_2將入棧的int 2出棧，並存儲到變量2中。
第五步，iload_1將變量1中的值入棧。
第六步，iload_2將變量2中的值入棧。
第七步，iadd將棧中的兩個變量出棧，並相加。然後將結果入棧。
第八步，ireturn將棧中的結果出棧。
這幾步實際上完美的還原了我們在testByteCode方法中定義的功能。
當然我們只介紹了最賤的byte code命令，通過這些簡單的命令可以組合成爲更加複雜的java命令。
總結
本文介紹了java byte code的作用和具體的指令，並分析了一個簡單的例子來做說明。希望大家能夠掌握。
本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-base-9-to-20
本文作者：flydean程序那些事
本文鏈接：http://www.flydean.com/jvm-byte-code/
本文來源：flydean的博客
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