一文搞懂JVM字節(jié)碼指令集

點(diǎn)擊上方藍(lán)色字體，選擇“標(biāo)星公眾號(hào)”

優(yōu)質(zhì)文章，第一時(shí)間送達(dá)

76套java從入門(mén)到精通實(shí)戰(zhàn)課程分享

Java是怎么跨平臺(tái)的

我們上計(jì)算機(jī)課的時(shí)候老師講過(guò)："計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1，所以我們寫(xiě)的程序要經(jīng)過(guò)編譯器翻譯成0和1組成的二進(jìn)制格式計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行"。我們編譯后產(chǎn)生的.class文件是二進(jìn)制的字節(jié)碼，字節(jié)碼是不能被機(jī)器直接運(yùn)行的，通過(guò)JVM把編譯好的字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)操作系統(tǒng)平臺(tái)可以直接識(shí)別運(yùn)行的機(jī)器碼指令（二進(jìn)制01代碼），JVM充當(dāng)了一個(gè)中間轉(zhuǎn)換的橋梁，這樣我們編寫(xiě)的Java文件就可以做到 "一次編譯，到處運(yùn)行" 。

平臺(tái)無(wú)關(guān)的基石

各種不同平臺(tái)的虛擬機(jī)與所有平臺(tái)豆統(tǒng)一使用的程序存儲(chǔ)格式——字節(jié)碼（ByteCode）是構(gòu)成平臺(tái)無(wú)關(guān)性的基石。Java虛擬機(jī)不和包括Java在內(nèi)的任何語(yǔ)言綁定，它只與"Class 文件" 這種特定的二進(jìn)制文件格式所關(guān)聯(lián)，Class文件中包含了Java虛擬機(jī)指令集和符號(hào)表以及若干其他輔助信息。基于安全的考慮，Java虛擬機(jī)規(guī)范要求在Class文件中使用許多強(qiáng)制性的語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)化約束，其他的語(yǔ)言都可以用自己的編譯器編譯出能被Java虛擬機(jī)接受的有效的Class文件。其實(shí)現(xiàn)在很多語(yǔ)言都可以在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行了，比如kotlin、Scala、JRuby、Groovy、Jython。。。。。。

JVM字節(jié)碼指令介紹

JVM官方文檔JVM虛擬機(jī)規(guī)范對(duì)JDK8的指令集介紹地址為：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html#jvms-6.5，英語(yǔ)好的小伙伴可以看一看。

Java虛擬機(jī)的指令由一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度的、代表著某種特定操作含義的數(shù)字（稱(chēng)為操作碼，Opcode）以及跟隨其后的零至多個(gè)代表此操作所需參數(shù)（稱(chēng)為操作數(shù)，Operands）而構(gòu)成。由于Java虛擬機(jī)采用面向操作數(shù)棧而不是寄存器的架構(gòu)，所以大多數(shù)的指令都不包含操作數(shù)，只有一個(gè)操作碼。

由于限制了Java虛擬機(jī)操作碼的長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié)（一個(gè)字節(jié)8位，  =256，即0~255)，這意味著指令集的操作碼總數(shù)不可能超過(guò)256條；又由于class文件格式放棄了編譯后代碼的操作數(shù)長(zhǎng)度對(duì)齊，操作數(shù)的數(shù)量以及長(zhǎng)度取決于操作碼，如果一個(gè)操作數(shù)的長(zhǎng)度超過(guò)了一個(gè)字節(jié)，那么它將會(huì)以big一endian順序存儲(chǔ)，即高位在前的字節(jié)序。例如，如果要將一個(gè)16位長(zhǎng)度的無(wú)符號(hào)

整數(shù)使用兩個(gè)無(wú)符號(hào)字節(jié)存儲(chǔ)起來(lái)（將它們命名為妙byte1和byte2），那這個(gè)16位無(wú)符號(hào)整數(shù)的值就是：（byte1<<8)|byte2。

字節(jié)碼指令流應(yīng)當(dāng)都是單字節(jié)對(duì)齊的，只有Iableswitch和lookupswitch兩個(gè)指令例外，由于它們的操作數(shù)比較特殊，都是以4字節(jié)為界劃分的，所以當(dāng)這兩個(gè)指令的參數(shù)位置不是4字節(jié)的倍數(shù)時(shí)，需要預(yù)留出相應(yīng)的空位補(bǔ)全到4字節(jié)的倍數(shù)以實(shí)現(xiàn)對(duì)齊。

這種操作在某種程度上會(huì)導(dǎo)致解釋執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)損失一些性能。但這樣做的優(yōu)勢(shì)也非常明顯，放棄了操作數(shù)長(zhǎng)度對(duì)齊，就意味著可以省略很多填充和間隔符號(hào)；用一個(gè)字節(jié)來(lái)代表操作碼，也是為了盡可能獲得短小精于的編譯代碼。

如果不考慮異常處理的話，那么Java虛擬機(jī)的解釋器可以使用下面這個(gè)偽代碼當(dāng)做最基本的執(zhí)行模型來(lái)理解：

do {
       自動(dòng)計(jì)算PC寄存器的值加1；
       根據(jù)PC寄存器的指示位置，從字節(jié)碼流中取出操作碼；
       if（字節(jié)碼存在操作數(shù)） 從字節(jié)碼流中取出操作數(shù)；
       執(zhí)行操作碼所定義的操作；
} while（字節(jié)碼流長(zhǎng)度>0）

字節(jié)碼與數(shù)據(jù)類(lèi)型

在Java虛擬機(jī)的指令集中，大多數(shù)的指令都包含了其所操作的數(shù)據(jù)類(lèi)型信息。例如，iload 指令用于從局部變量表中加載int 類(lèi)型的數(shù)據(jù)到操作數(shù)棧中，而fload指令加載的則是 float 類(lèi)型的數(shù)據(jù)。這兩個(gè)指令的操作可能會(huì)是由同一段代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但它們必須擁有各自獨(dú)立的操作碼。

對(duì)于大部分與數(shù)據(jù)類(lèi)型相關(guān)的字節(jié)碼指令來(lái)說(shuō)，它們的操作碼助記符中的首字母都跟操作的數(shù)據(jù)類(lèi)型相關(guān)：i代表對(duì)int類(lèi)型的數(shù)據(jù)操作，l代表long，s代表short，b代表byte，c代表char，f代表float，d代表double，a代表reference。也有一些指令的助記符沒(méi)有明確用字母指明數(shù)據(jù)類(lèi)型（比如arraylength只能操作數(shù)組），還有些指令是與數(shù)據(jù)類(lèi)型無(wú)關(guān)的（比如goto指令用于跳轉(zhuǎn)）。

因?yàn)镴ava虛擬機(jī)的操作碼長(zhǎng)度只有一個(gè)字節(jié)，所以不能每一種與數(shù)據(jù)類(lèi)型相關(guān)的指令都支持Java虛擬機(jī)的所有運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)類(lèi)型。因此，Java虛擬機(jī)的指令集對(duì)于特定的操作只提供了有限的類(lèi)型相關(guān)指令，有一些單獨(dú)的指令可以再必要的時(shí)候用來(lái)將一些不支持的類(lèi)型轉(zhuǎn)換為可支持的類(lèi)型。

下面列出了Java虛擬機(jī)支持的字節(jié)碼指令集。用數(shù)據(jù)類(lèi)型列所代表的特殊字符替換opcode列的指令模板中的T，就可以得到一個(gè)具體的字節(jié)碼指令（比如byte類(lèi)型的b替換Tipush中的T后得到bipush）。如果在表中指令模板與數(shù)據(jù)類(lèi)型兩列共同確定的單元格為空，則說(shuō)明虛擬機(jī)不支持對(duì)這種數(shù)據(jù)類(lèi)型執(zhí)行這項(xiàng)操作。

我們可以發(fā)現(xiàn)大部分的指令都沒(méi)有支持整數(shù)類(lèi)型byte、char和short，甚至沒(méi)有任何指令支持boolean類(lèi)型。編譯器會(huì)在編譯期或運(yùn)行期將byte和short類(lèi)型的數(shù)據(jù)帶符號(hào)擴(kuò)展（sign一extend）為相應(yīng)的int類(lèi)型數(shù)據(jù)，將boolean和char類(lèi)型數(shù)據(jù)零位擴(kuò)展（zero一extend）為相應(yīng)的1nt類(lèi)型數(shù)據(jù)。與之類(lèi)似，在處理boolean、byte、short和char類(lèi)型的數(shù)組時(shí)，也會(huì)轉(zhuǎn)換為使用對(duì)應(yīng)的int類(lèi)型的字節(jié)碼指令來(lái)處理。因此，操作數(shù)的實(shí)際類(lèi)型為boolean、byte、char及short的大多數(shù)操作，都可以用操作數(shù)的運(yùn)算類(lèi)型（computationaltype）為int的指令來(lái)完成。

 Java虛擬機(jī)中，實(shí)際類(lèi)型與運(yùn)算類(lèi)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：

下面介紹一下JVM中的各種類(lèi)型的指令集，好多沒(méi)有列出來(lái)，可以參看最后的JVM指令集大全參考手冊(cè)。

加載和存儲(chǔ)指令

加載和存儲(chǔ)指令用于將數(shù)據(jù)從棧幀的本地變量表和操作數(shù)棧之間來(lái)回傳遞：

• 將一個(gè)本地變量加載到操作數(shù)棧的指令：：iload、iload_＜n＞、lload、lload_＜n＞、fload、fload_＜n＞、dload、dload_＜n＞、aload、aload_＜n＞。這里load后面的<n>代表的是當(dāng)前棧幀中局部變量表的索引值，執(zhí)行l(wèi)oad操作后會(huì)把位于索引n位置的數(shù)據(jù)入棧到操作數(shù)棧頂。

• 將一個(gè)數(shù)值從操作數(shù)棧存儲(chǔ)到局部變量表的指令：istore、istore_＜n＞、lstore、lstore_＜n＞、fstore、fstore_＜n＞、dstore、dstore_＜n＞、astore、astore_＜n＞。這里store后面的<n>代表的是當(dāng)前棧幀中局部變量表的索引值，執(zhí)行store操作后會(huì)把操作數(shù)棧頂?shù)臄?shù)據(jù)出棧，然后保存到位于索引n位置的局部變量表中。

• 將一個(gè)常量加載到操作數(shù)棧的指令：bipush、sipush、ldc、ldc_w、ldc2_w、aconst_null、iconst_m1、iconst_＜i＞、lconst_＜l＞、fconst_＜f＞、dconst_＜d＞。const操作就是把對(duì)應(yīng)類(lèi)型的常量數(shù)據(jù)入棧到操作數(shù)棧的棧頂。例如iconst_10則表示把int類(lèi)型的常量10入棧到操作數(shù)棧頂。

• 擴(kuò)充局部變量表的訪問(wèn)索引的指令：wide

我們看到上面有很多指令都是 指令_<n>，比如iload_<n>其實(shí)是表示一組指令（iload_<0>，iload_<1>，iload_<2>，iload_<3>）。在尖括號(hào)之間的字面指定了隱含操作數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型：<n>代表的是非負(fù)的整數(shù)，<i>代表的是int類(lèi)型數(shù)據(jù)，<l>代表long類(lèi)型，<f>代表float類(lèi)型，<d>代表double類(lèi)型。操作byte，char和short類(lèi)型的數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)常用int類(lèi)型的指令來(lái)表示。

如果是實(shí)例方法（非static的方法），那么局部變量表中第0位索引的Slot默認(rèn)是用于傳遞方法所屬對(duì)象實(shí)例的引用"this"。其余參數(shù)則按照參數(shù)表的順序來(lái)排列，占用從1開(kāi)始的局部變量Slot，參數(shù)表分配完畢后，再根據(jù)方法體內(nèi)部定義的變量順序和作用域分配其余的Slot（比如方法method(int a1,inta2)，參數(shù)表為a1和a2，則局部變量表索引0、1、2則分別存儲(chǔ)了this指針、a1、a2，如果方法內(nèi)部有其他內(nèi)部變量，則在局部變量表中存在a2之后的位置）。 

算術(shù)指令

算術(shù)指令用于對(duì)兩個(gè)操作數(shù)棧上的值進(jìn)行某種特定運(yùn)算，并把結(jié)果重新壓入操作數(shù)棧。大體上算術(shù)指令可以分為兩種：對(duì)整型數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的指令與對(duì)浮點(diǎn)類(lèi)型數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的指令。在每一大類(lèi)中，都有針對(duì)Java虛擬機(jī)具體數(shù)據(jù)類(lèi)型的專(zhuān)用算術(shù)指令。但沒(méi)有直接支持byte、short、char和boolean類(lèi)型的算術(shù)指令。對(duì)于這些數(shù)據(jù)的運(yùn)算，都使用int類(lèi)型的衍令來(lái)處理：整型與浮點(diǎn)類(lèi)型的算術(shù)指令在溢出和被零除的時(shí)候也有各自不同的行為表現(xiàn)。

Java虛擬機(jī)的指令集直接支持了在Java語(yǔ)言規(guī)范中描述的各種對(duì)整型及浮點(diǎn)類(lèi)型數(shù)進(jìn)行操作的語(yǔ)義。Java虛擬機(jī)沒(méi)有明確規(guī)定整型數(shù)據(jù)溢出（兩個(gè)很大的整數(shù)相加，可能出現(xiàn)的結(jié)果是負(fù)數(shù)）的情況，只有整數(shù)除法指令（idiv和Idiv）及整數(shù)求余指令（irem和lrem）在除數(shù)為零時(shí)會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)拋出異常。如果發(fā)生了這種情況，虛擬機(jī)將會(huì)拋出ArlthmeticException異常。

虛擬機(jī)要求在進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算時(shí)，所有的運(yùn)算結(jié)果都必須舍入到適當(dāng)?shù)纳叶取７蔷_的結(jié)果必須舍入為可表示的最接近的精確值，如果有兩種可表示的形式與該值一樣接近，那將有些選擇最低有效位為0的。這種舍入方式稱(chēng)為向最接近數(shù)舍入模式。

類(lèi)型轉(zhuǎn)換指令

類(lèi)型轉(zhuǎn)換指令可以將兩種不同的數(shù)值類(lèi)型進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。這些轉(zhuǎn)換操作一般用于實(shí)現(xiàn)用戶(hù)代碼中的顯式類(lèi)型轉(zhuǎn)換操作，或者用來(lái)處理字節(jié)碼指令的不完備的問(wèn)題（上面說(shuō)的byte、short、char和boolean）。

Java虛擬機(jī)支持寬化類(lèi)型轉(zhuǎn)換（小范圍類(lèi)型向大范圍類(lèi)型的轉(zhuǎn)換）、窄化類(lèi)型轉(zhuǎn)換（大范圍類(lèi)型向小范圍類(lèi)型的轉(zhuǎn)換）兩種：

寬化類(lèi)型轉(zhuǎn)換

• int類(lèi)型到long、float或者double類(lèi)型。

• long類(lèi)型到float、double類(lèi)型。

• float類(lèi)型到double類(lèi)型。

類(lèi)型轉(zhuǎn)換指令有：i2l、i2f，i2d、l2f、l2d、f2d。"2"表示to的意思，比如i2l表示int轉(zhuǎn)換成long。寬化類(lèi)型轉(zhuǎn)換是不會(huì)導(dǎo)致Java虛擬機(jī)拋出運(yùn)行時(shí)異常的。

窄化類(lèi)型轉(zhuǎn)換：

• 從int類(lèi)型到byte、short或者char類(lèi)型

• 從long類(lèi)型到int類(lèi)型

• 從float類(lèi)型到int或者long類(lèi)型

• 從double類(lèi)型到int、long或者float類(lèi)型

窄化類(lèi)型轉(zhuǎn)換指令包括i2b、i2c、i2s、l2i、f2i、f2l、d2i、d2l和d2f。窄化類(lèi)型轉(zhuǎn)換可能會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換結(jié)果具備不同的正負(fù)號(hào)、不同的數(shù)量級(jí)，因此，轉(zhuǎn)換過(guò)程很可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)值丟失精度。窄化類(lèi)型轉(zhuǎn)換是不會(huì)導(dǎo)致Java虛擬機(jī)拋出運(yùn)行時(shí)異常的。

對(duì)象創(chuàng)建與訪問(wèn)指令

雖然類(lèi)實(shí)例和數(shù)組都是對(duì)象，但Java虛擬機(jī)對(duì)類(lèi)實(shí)例和數(shù)組的創(chuàng)建與操作使用了不同的字節(jié)碼指令。對(duì)象創(chuàng)建后，就可以通過(guò)對(duì)象訪問(wèn)指令獲取對(duì)象實(shí)例或者數(shù)組實(shí)例中的字段或者數(shù)組元素。

操作數(shù)棧管理指令

Java虛擬機(jī)提供了一些用于直接控制操作數(shù)棧的指令，包括：pop，pop2，dup，dup2，dup_x1，dup2_x1，dup_x2，dup2_x2，swap。

控制轉(zhuǎn)移指令

控制轉(zhuǎn)移指令可以讓Java虛擬機(jī)有條件或無(wú)條件地從指定的位置指令而不是控制轉(zhuǎn)移指令的下一條指令繼續(xù)執(zhí)行程序。從概念模型上理解，可以認(rèn)為控制轉(zhuǎn)移指令就是在有條件或無(wú)條件地修改PC寄存器的值。

在Java虛擬機(jī)中有專(zhuān)門(mén)的指令集用來(lái)處理int和reference類(lèi)型的條件分支比較操作，為了可以無(wú)須明顯標(biāo)識(shí)一個(gè)實(shí)體值是否null，也有專(zhuān)門(mén)的指令用來(lái)檢測(cè)null值。

boolean、byte、char和short類(lèi)型的條件分支比較操作，都使用int類(lèi)型的比較指令來(lái)完成，而對(duì)于long、float和double類(lèi)型的條件分支比較操作，則會(huì)先執(zhí)行相應(yīng)類(lèi)型的比較運(yùn)算指令，運(yùn)算指令會(huì)返回一個(gè)整型數(shù)值到操作數(shù)棧中，隨后再執(zhí)行int類(lèi)型的條件分支比較操作來(lái)完成整個(gè)分支跳轉(zhuǎn)。由于各種類(lèi)型的比較最終都會(huì)轉(zhuǎn)化為int類(lèi)型的比較操作，所以基于int類(lèi)型比較的重要性，Java虛擬機(jī)提供了非常豐富的int類(lèi)型的條件分支指令。

所有int類(lèi)型的條件分支轉(zhuǎn)移指令進(jìn)行的都是有符號(hào)的比較操作。

方法調(diào)用和返回指令

• invokevirtual 指令用于調(diào)用對(duì)象的實(shí)例方法，根據(jù)對(duì)象的實(shí)際類(lèi)型進(jìn)行分派（虛方法分派），這也是Java語(yǔ)言中最常見(jiàn)的方法分派方式。

• invokeinterface 指令用于調(diào)用接口方法，它會(huì)在運(yùn)行時(shí)搜索一個(gè)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口方法的對(duì)象，找出適合的方法進(jìn)行調(diào)用。

• invokespecial 指令用于調(diào)用一些需要特殊處理的實(shí)例方法，包括實(shí)例初始化（＜init＞）方法、私有方法和父類(lèi)方法。

• invokestatic  調(diào)用靜態(tài)方法（static方法）。

• invokedynamic 指令用于在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)解析出調(diào)用點(diǎn)限定符所引用的方法，并執(zhí)行該方法，前面4條調(diào)用指令的分派邏輯都固化在Java虛擬機(jī)內(nèi)部，而invokedynamic指令的分派邏輯是由用戶(hù)所設(shè)定的引導(dǎo)方法決定的。

方法調(diào)用指令與數(shù)據(jù)類(lèi)型無(wú)關(guān)，而方法返回指令是根據(jù)返回值的類(lèi)型區(qū)分的，包括ireturn（當(dāng)返回值是boolean、byte、char、short和int類(lèi)型時(shí)使用）、lreturn、freturn、dreturn和areturn，另外還有一條return指令供聲明為void的方法、實(shí)例初始化方法以及類(lèi)和接口的類(lèi)初始化方法使用。

異常處理指令

在Java程序中顯式拋出異常的操作(throw語(yǔ)句）都由athrow指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，除了用throw語(yǔ)句顯式拋出異常情況之外，Java虛擬機(jī)規(guī)范還規(guī)定了許多運(yùn)行時(shí)異常會(huì)在其他Java虛擬機(jī)指令檢測(cè)到異常狀況時(shí)自動(dòng)拋出。例如，在前面介紹的整數(shù)運(yùn)算中，當(dāng)除數(shù)為零時(shí)，虛擬機(jī)會(huì)在idiv或Idiv指令中拋出ArithmeticExceptton異常。

而在Java虛擬機(jī)中，處理異常(catch語(yǔ)句）不是由字節(jié)碼指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的（很久之前曾經(jīng)使用jsr和ret指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)不用了），而是采用異常表來(lái)完成的。

同步指令

Java虛擬機(jī)可以支持方法級(jí)的同步和方法內(nèi)部一段指令序列的同步，這兩種同步結(jié)構(gòu)都是使用同步鎖（monitor）來(lái)支持的。

方法級(jí)的同步是隱式的，即無(wú)須通過(guò)字節(jié)碼指令來(lái)控制，它實(shí)現(xiàn)在方法調(diào)用和返回操作之中。虛擬機(jī)可以從方法常量池的方法表結(jié)構(gòu)中的ACC_SYNCHRONIZED訪問(wèn)標(biāo)志得知一個(gè)方法是否聲明為同步方法，當(dāng)方法調(diào)用時(shí)，調(diào)用指令將會(huì)檢查方法的ACC_SYNCHRONIZED訪問(wèn)標(biāo)志是否被設(shè)置，如果設(shè)置了，執(zhí)行線程就要求先成功持有同步鎖，然后才能執(zhí)行方法，最后當(dāng)方法完成（無(wú)論是正常完成還是非正常完成）時(shí)釋放同步鎖。在方法執(zhí)行期間，執(zhí)行線程持有了同步鎖，其他任何線程都無(wú)法再獲取到同一個(gè)鎖。如果一個(gè)同步方法執(zhí)行期間拋出了異常，并且在方法內(nèi)部無(wú)法處理此異常，那么這個(gè)同步方法所持有的鎖將在異常拋到同步方法之外時(shí)自動(dòng)釋放。

同步一段指令集序列通常是由Java語(yǔ)言中的synchronized語(yǔ)句塊來(lái)表示的，Java虛擬機(jī)的指令集中有monitorenter和monitorexit兩條指令來(lái)支持synchronized關(guān)鍵字的語(yǔ)義，正確實(shí)現(xiàn)synchromzed關(guān)鍵字需要Javac編譯器與Java虛擬兩者共同協(xié)作支持。

package com.wkp.clone;
 
public class TestLock {
 
 public void onlyMe(Object f) {
  synchronized (f) {
   doSomething();
  }
 }
 
 private void doSomething() {
  System.out.println("執(zhí)行方法");
 }
}

上面代碼通過(guò) javap -c TestLock.class > TestLock.txt 將class文件進(jìn)行反匯編，得到如下指令代碼

Compiled from "TestLock.java"
public class com.wkp.clone.TestLock {
  public com.wkp.clone.TestLock();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
 
  public void onlyMe(java.lang.Object);
    Code:
       0: aload_1    //將對(duì)象f推送至操作數(shù)棧頂
       1: dup     //復(fù)制棧頂元素（對(duì)象f的引用）
       2: astore_2    //將棧頂元素復(fù)制到本地變量表Slot 2（第三個(gè)變量）
       3: monitorenter   //以棧頂元素對(duì)象f作為鎖，開(kāi)始同步
       4: aload_0    //將局部變量Slot 0(this指針)的元素入棧
       5: invokespecial #16     //調(diào)用doSomething()方法
       8: aload_2    //將本地變量表Slot 2元素（f）入棧
       9: monitorexit   //釋放鎖退出同步
      10: goto          16  //方法正常返回，跳轉(zhuǎn)到16
      13: aload_2    //將本地變量表Slot 2元素（f）入棧
      14: monitorexit   //退出同步
      15: athrow    //將棧頂?shù)漠惓?duì)象拋給onlyMe的調(diào)用者
      16: return    //方法返回
    Exception table:
       from    to  target type
           4    10    13   any
          13    15    13   any
}

編譯器必須確保無(wú)論方法通過(guò)何種方式完成，方法中調(diào)用過(guò)的每條momtor指令都必須執(zhí)行其對(duì)應(yīng)的momtorexlt指令，而無(wú)論這個(gè)方法是正常結(jié)東還是異常結(jié)束。

從上面的指令代碼中可以看到，為了保證在方法異常完成時(shí)monitorenter和monitorexit指令依然可以正確配對(duì)執(zhí)行，編譯器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)異常處理器，這個(gè)異常處理器聲明可處理所有的異常，它的目的就是用來(lái)執(zhí)行momtorexit指令。

JVM指令集大全

下面三個(gè)為保留操作碼，是留給虛擬機(jī)內(nèi)部使用的。

0xca breakpoint  調(diào)試時(shí)的斷點(diǎn)標(biāo)記
0xfe impdep1    為特定軟件而預(yù)留的語(yǔ)言后門(mén)
0xff impdep2    為特定硬件而預(yù)留的語(yǔ)言后門(mén)

下面是所有的JVM指令集，可能個(gè)別會(huì)有出入，可以參看下《Java虛擬機(jī)規(guī)范 （JavaSE8版）》的第七章操作碼助記符。

指令碼 助記符    說(shuō)明
0x00 nop        無(wú)操作
0x01 aconst_null 將null推送至棧頂
0x02 iconst_m1    將int型-1推送至棧頂
0x03 iconst_0    將int型0推送至棧頂
0x04 iconst_1    將int型1推送至棧頂
0x05 iconst_2    將int型2推送至棧頂
0x06 iconst_3    將int型3推送至棧頂
0x07 iconst_4    將int型4推送至棧頂
0x08 iconst_5    將int型5推送至棧頂
0x09 lconst_0    將long型0推送至棧頂
0x0a lconst_1    將long型1推送至棧頂
0x0b fconst_0    將float型0推送至棧頂
0x0c fconst_1    將float型1推送至棧頂
0x0d fconst_2    將float型2推送至棧頂
0x0e dconst_0    將double型0推送至棧頂
0x0f dconst_1    將double型1推送至棧頂
0x10 bipush    將單字節(jié)的常量值(-128~127)推送至棧頂
0x11 sipush    將一個(gè)短整型常量值(-32768~32767)推送至棧頂
0x12 ldc    將int, float或String型常量值從常量池中推送至棧頂
0x13 ldc_w    將int, float或String型常量值從常量池中推送至棧頂（寬索引）
0x14 ldc2_w    將long或double型常量值從常量池中推送至棧頂（寬索引）
0x15 iload    將指定的int型本地變量推送至棧頂
0x16 lload    將指定的long型本地變量推送至棧頂
0x17 fload    將指定的float型本地變量推送至棧頂
0x18 dload    將指定的double型本地變量推送至棧頂
0x19 aload    將指定的引用類(lèi)型本地變量推送至棧頂
0x1a iload_0    將第一個(gè)int型本地變量推送至棧頂
0x1b iload_1    將第二個(gè)int型本地變量推送至棧頂
0x1c iload_2    將第三個(gè)int型本地變量推送至棧頂
0x1d iload_3    將第四個(gè)int型本地變量推送至棧頂
0x1e lload_0    將第一個(gè)long型本地變量推送至棧頂
0x1f lload_1    將第二個(gè)long型本地變量推送至棧頂
0x20 lload_2    將第三個(gè)long型本地變量推送至棧頂
0x21 lload_3    將第四個(gè)long型本地變量推送至棧頂
0x22 fload_0    將第一個(gè)float型本地變量推送至棧頂
0x23 fload_1    將第二個(gè)float型本地變量推送至棧頂
0x24 fload_2    將第三個(gè)float型本地變量推送至棧頂
0x25 fload_3    將第四個(gè)float型本地變量推送至棧頂
0x26 dload_0    將第一個(gè)double型本地變量推送至棧頂
0x27 dload_1    將第二個(gè)double型本地變量推送至棧頂
0x28 dload_2    將第三個(gè)double型本地變量推送至棧頂
0x29 dload_3    將第四個(gè)double型本地變量推送至棧頂
0x2a aload_0    將第一個(gè)引用類(lèi)型本地變量推送至棧頂
0x2b aload_1    將第二個(gè)引用類(lèi)型本地變量推送至棧頂
0x2c aload_2    將第三個(gè)引用類(lèi)型本地變量推送至棧頂
0x2d aload_3    將第四個(gè)引用類(lèi)型本地變量推送至棧頂
0x2e iaload    將int型數(shù)組指定索引的值推送至棧頂
0x2f laload    將long型數(shù)組指定索引的值推送至棧頂
0x30 faload    將float型數(shù)組指定索引的值推送至棧頂
0x31 daload    將double型數(shù)組指定索引的值推送至棧頂
0x32 aaload    將引用型數(shù)組指定索引的值推送至棧頂
0x33 baload    將boolean或byte型數(shù)組指定索引的值推送至棧頂
0x34 caload    將char型數(shù)組指定索引的值推送至棧頂
0x35 saload    將short型數(shù)組指定索引的值推送至棧頂
0x36 istore    將棧頂int型數(shù)值存入指定本地變量
0x37 lstore    將棧頂long型數(shù)值存入指定本地變量
0x38 fstore    將棧頂float型數(shù)值存入指定本地變量
0x39 dstore    將棧頂double型數(shù)值存入指定本地變量
0x3a astore    將棧頂引用型數(shù)值存入指定本地變量
0x3b istore_0    將棧頂int型數(shù)值存入第一個(gè)本地變量
0x3c istore_1    將棧頂int型數(shù)值存入第二個(gè)本地變量
0x3d istore_2    將棧頂int型數(shù)值存入第三個(gè)本地變量
0x3e istore_3    將棧頂int型數(shù)值存入第四個(gè)本地變量
0x3f lstore_0    將棧頂long型數(shù)值存入第一個(gè)本地變量
0x40 lstore_1    將棧頂long型數(shù)值存入第二個(gè)本地變量
0x41 lstore_2    將棧頂long型數(shù)值存入第三個(gè)本地變量
0x42 lstore_3    將棧頂long型數(shù)值存入第四個(gè)本地變量
0x43 fstore_0    將棧頂float型數(shù)值存入第一個(gè)本地變量
0x44 fstore_1    將棧頂float型數(shù)值存入第二個(gè)本地變量
0x45 fstore_2    將棧頂float型數(shù)值存入第三個(gè)本地變量
0x46 fstore_3    將棧頂float型數(shù)值存入第四個(gè)本地變量
0x47 dstore_0    將棧頂double型數(shù)值存入第一個(gè)本地變量
0x48 dstore_1    將棧頂double型數(shù)值存入第二個(gè)本地變量
0x49 dstore_2    將棧頂double型數(shù)值存入第三個(gè)本地變量
0x4a dstore_3    將棧頂double型數(shù)值存入第四個(gè)本地變量
0x4b astore_0    將棧頂引用型數(shù)值存入第一個(gè)本地變量
0x4c astore_1    將棧頂引用型數(shù)值存入第二個(gè)本地變量
0x4d astore_2    將棧頂引用型數(shù)值存入第三個(gè)本地變量
0x4e astore_3    將棧頂引用型數(shù)值存入第四個(gè)本地變量
0x4f iastore    將棧頂int型數(shù)值存入指定數(shù)組的指定索引位置
0x50 lastore    將棧頂long型數(shù)值存入指定數(shù)組的指定索引位置
0x51 fastore    將棧頂float型數(shù)值存入指定數(shù)組的指定索引位置
0x52 dastore    將棧頂double型數(shù)值存入指定數(shù)組的指定索引位置
0x53 aastore    將棧頂引用型數(shù)值存入指定數(shù)組的指定索引位置
0x54 bastore    將棧頂boolean或byte型數(shù)值存入指定數(shù)組的指定索引位置
0x55 castore    將棧頂char型數(shù)值存入指定數(shù)組的指定索引位置
0x56 sastore    將棧頂short型數(shù)值存入指定數(shù)組的指定索引位置
0x57 pop     將棧頂數(shù)值彈出 (數(shù)值不能是long或double類(lèi)型的)
0x58 pop2    將棧頂?shù)囊粋€(gè)（long或double類(lèi)型的)或兩個(gè)數(shù)值彈出（其它）
0x59 dup     復(fù)制棧頂數(shù)值并將復(fù)制值壓入棧頂
0x5a dup_x1    復(fù)制棧頂數(shù)值并將兩個(gè)復(fù)制值壓入棧頂
0x5b dup_x2    復(fù)制棧頂數(shù)值并將三個(gè)（或兩個(gè)）復(fù)制值壓入棧頂
0x5c dup2    復(fù)制棧頂一個(gè)（long或double類(lèi)型的)或兩個(gè)（其它）數(shù)值并將復(fù)制值壓入棧頂
0x5d dup2_x1    復(fù)制棧頂?shù)囊粋€(gè)或兩個(gè)值，將其插入棧頂那兩個(gè)或三個(gè)值的下面
0x5e dup2_x2    復(fù)制棧頂?shù)囊粋€(gè)或兩個(gè)值，將其插入棧頂那兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)值的下面
0x5f swap    將棧最頂端的兩個(gè)數(shù)值互換(數(shù)值不能是long或double類(lèi)型的)
0x60 iadd    將棧頂兩int型數(shù)值相加并將結(jié)果壓入棧頂
0x61 ladd    將棧頂兩long型數(shù)值相加并將結(jié)果壓入棧頂
0x62 fadd    將棧頂兩float型數(shù)值相加并將結(jié)果壓入棧頂
0x63 dadd    將棧頂兩double型數(shù)值相加并將結(jié)果壓入棧頂
0x64 isub    將棧頂兩int型數(shù)值相減并將結(jié)果壓入棧頂
0x65 lsub    將棧頂兩long型數(shù)值相減并將結(jié)果壓入棧頂
0x66 fsub    將棧頂兩float型數(shù)值相減并將結(jié)果壓入棧頂
0x67 dsub    將棧頂兩double型數(shù)值相減并將結(jié)果壓入棧頂
0x68 imul    將棧頂兩int型數(shù)值相乘并將結(jié)果壓入棧頂
0x69 lmul    將棧頂兩long型數(shù)值相乘并將結(jié)果壓入棧頂
0x6a fmul    將棧頂兩float型數(shù)值相乘并將結(jié)果壓入棧頂
0x6b dmul    將棧頂兩double型數(shù)值相乘并將結(jié)果壓入棧頂
0x6c idiv    將棧頂兩int型數(shù)值相除并將結(jié)果壓入棧頂
0x6d ldiv    將棧頂兩long型數(shù)值相除并將結(jié)果壓入棧頂
0x6e fdiv    將棧頂兩float型數(shù)值相除并將結(jié)果壓入棧頂
0x6f ddiv    將棧頂兩double型數(shù)值相除并將結(jié)果壓入棧頂
0x70 irem    將棧頂兩int型數(shù)值作取模運(yùn)算并將結(jié)果壓入棧頂
0x71 lrem    將棧頂兩long型數(shù)值作取模運(yùn)算并將結(jié)果壓入棧頂
0x72 frem    將棧頂兩float型數(shù)值作取模運(yùn)算并將結(jié)果壓入棧頂
0x73 drem    將棧頂兩double型數(shù)值作取模運(yùn)算并將結(jié)果壓入棧頂
0x74 ineg    將棧頂int型數(shù)值取負(fù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x75 lneg    將棧頂long型數(shù)值取負(fù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x76 fneg    將棧頂float型數(shù)值取負(fù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x77 dneg    將棧頂double型數(shù)值取負(fù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x78 ishl    將int型數(shù)值左移位指定位數(shù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x79 lshl    將long型數(shù)值左移位指定位數(shù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x7a ishr    將int型數(shù)值右（符號(hào)）移位指定位數(shù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x7b lshr    將long型數(shù)值右（符號(hào)）移位指定位數(shù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x7c iushr    將int型數(shù)值右（無(wú)符號(hào)）移位指定位數(shù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x7d lushr    將long型數(shù)值右（無(wú)符號(hào)）移位指定位數(shù)并將結(jié)果壓入棧頂
0x7e iand    將棧頂兩int型數(shù)值作“按位與”并將結(jié)果壓入棧頂
0x7f land    將棧頂兩long型數(shù)值作“按位與”并將結(jié)果壓入棧頂
0x80 ior     將棧頂兩int型數(shù)值作“按位或”并將結(jié)果壓入棧頂
0x81 lor     將棧頂兩long型數(shù)值作“按位或”并將結(jié)果壓入棧頂
0x82 ixor    將棧頂兩int型數(shù)值作“按位異或”并將結(jié)果壓入棧頂
0x83 lxor    將棧頂兩long型數(shù)值作“按位異或”并將結(jié)果壓入棧頂
0x84 iinc    將指定int型變量增加指定值（i++, i--, i+=2）
0x85 i2l     將棧頂int型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成long型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x86 i2f     將棧頂int型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成float型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x87 i2d     將棧頂int型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成double型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x88 l2i     將棧頂long型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x89 l2f     將棧頂long型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成float型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x8a l2d     將棧頂long型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成double型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x8b f2i     將棧頂float型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x8c f2l     將棧頂float型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成long型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x8d f2d     將棧頂float型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成double型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x8e d2i     將棧頂double型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成int型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x8f d2l     將棧頂double型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成long型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x90 d2f     將棧頂double型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成float型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x91 i2b     將棧頂int型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成byte型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x92 i2c     將棧頂int型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成char型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x93 i2s     將棧頂int型數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成short型數(shù)值并將結(jié)果壓入棧頂
0x94 lcmp    比較棧頂兩long型數(shù)值大小，并將結(jié)果（1，0，-1）壓入棧頂
0x95 fcmpl    比較棧頂兩float型數(shù)值大小，并將結(jié)果（1，0，-1）壓入棧頂；當(dāng)其中一個(gè)數(shù)值為NaN時(shí)，將-1壓入棧頂
0x96 fcmpg    比較棧頂兩float型數(shù)值大小，并將結(jié)果（1，0，-1）壓入棧頂；當(dāng)其中一個(gè)數(shù)值為NaN時(shí)，將1壓入棧頂
0x97 dcmpl    比較棧頂兩double型數(shù)值大小，并將結(jié)果（1，0，-1）壓入棧頂；當(dāng)其中一個(gè)數(shù)值為NaN時(shí)，將-1壓入棧頂
0x98 dcmpg    比較棧頂兩double型數(shù)值大小，并將結(jié)果（1，0，-1）壓入棧頂；當(dāng)其中一個(gè)數(shù)值為NaN時(shí)，將1壓入棧頂
0x99 ifeq    當(dāng)棧頂int型數(shù)值等于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0x9a ifne    當(dāng)棧頂int型數(shù)值不等于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0x9b iflt    當(dāng)棧頂int型數(shù)值小于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0x9c ifge    當(dāng)棧頂int型數(shù)值大于等于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0x9d ifgt    當(dāng)棧頂int型數(shù)值大于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0x9e ifle    當(dāng)棧頂int型數(shù)值小于等于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0x9f if_icmpeq    比較棧頂兩int型數(shù)值大小，當(dāng)結(jié)果等于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xa0 if_icmpne    比較棧頂兩int型數(shù)值大小，當(dāng)結(jié)果不等于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xa1 if_icmplt    比較棧頂兩int型數(shù)值大小，當(dāng)結(jié)果小于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xa2 if_icmpge    比較棧頂兩int型數(shù)值大小，當(dāng)結(jié)果大于等于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xa3 if_icmpgt    比較棧頂兩int型數(shù)值大小，當(dāng)結(jié)果大于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xa4 if_icmple    比較棧頂兩int型數(shù)值大小，當(dāng)結(jié)果小于等于0時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xa5 if_acmpeq    比較棧頂兩引用型數(shù)值，當(dāng)結(jié)果相等時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xa6 if_acmpne    比較棧頂兩引用型數(shù)值，當(dāng)結(jié)果不相等時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xa7 goto    無(wú)條件跳轉(zhuǎn)
0xa8 jsr     跳轉(zhuǎn)至指定16位offset位置，并將jsr下一條指令地址壓入棧頂
0xa9 ret     返回至本地變量指定的index的指令位置（一般與jsr, jsr_w聯(lián)合使用）
0xaa tableswitch    用于switch條件跳轉(zhuǎn)，case值連續(xù)（可變長(zhǎng)度指令）
0xab lookupswitch    用于switch條件跳轉(zhuǎn)，case值不連續(xù)（可變長(zhǎng)度指令）
0xac ireturn    從當(dāng)前方法返回int
0xad lreturn    從當(dāng)前方法返回long
0xae freturn    從當(dāng)前方法返回float
0xaf dreturn    從當(dāng)前方法返回double
0xb0 areturn    從當(dāng)前方法返回對(duì)象引用
0xb1 return    從當(dāng)前方法返回void
0xb2 getstatic    獲取指定類(lèi)的靜態(tài)域，并將其值壓入棧頂
0xb3 putstatic    為指定的類(lèi)的靜態(tài)域賦值
0xb4 getfield    獲取指定類(lèi)的實(shí)例域，并將其值壓入棧頂
0xb5 putfield    為指定的類(lèi)的實(shí)例域賦值
0xb6 invokevirtual    調(diào)用實(shí)例方法
0xb7 invokespecial    調(diào)用超類(lèi)構(gòu)造方法，實(shí)例初始化方法，私有方法
0xb8 invokestatic    調(diào)用靜態(tài)方法
0xb9 invokeinterface 調(diào)用接口方法
0xba invokedynamic  調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接方法
0xbb new     創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，并將其引用值壓入棧頂
0xbc newarray    創(chuàng)建一個(gè)指定原始類(lèi)型（如int, float, char…）的數(shù)組，并將其引用值壓入棧頂
0xbd anewarray    創(chuàng)建一個(gè)引用型（如類(lèi)，接口，數(shù)組）的數(shù)組，并將其引用值壓入棧頂
0xbe arraylength 獲得數(shù)組的長(zhǎng)度值并壓入棧頂
0xbf athrow    將棧頂?shù)漠惓伋?br>0xc0 checkcast    檢驗(yàn)類(lèi)型轉(zhuǎn)換，檢驗(yàn)未通過(guò)將拋出ClassCastException
0xc1 instanceof 檢驗(yàn)對(duì)象是否是指定的類(lèi)的實(shí)例，如果是將1壓入棧頂，否則將0壓入棧頂
0xc2 monitorenter    獲得對(duì)象的鎖，用于同步方法或同步塊
0xc3 monitorexit    釋放對(duì)象的鎖，用于同步方法或同步塊
0xc4 wide    擴(kuò)大本地變量索引的寬度
0xc5 multianewarray 創(chuàng)建指定類(lèi)型和指定維度的多維數(shù)組（執(zhí)行該指令時(shí)，操作棧中必須包含各維度的長(zhǎng)度值），并將其引用值壓入棧頂
0xc6 ifnull    為null時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xc7 ifnonnull    不為null時(shí)跳轉(zhuǎn)
0xc8 goto_w    無(wú)條件跳轉(zhuǎn)
0xc9 jsr_w    跳轉(zhuǎn)至指定32位offset位置，并將jsr_w下一條指令地址壓入棧頂
============================================
0xca breakpoint  調(diào)試時(shí)的斷點(diǎn)標(biāo)記
0xfe impdep1    為特定軟件而預(yù)留的語(yǔ)言后門(mén)
0xff impdep2    為特定硬件而預(yù)留的語(yǔ)言后門(mén)
最后三個(gè)為保留指令

參考：《深入理解Java虛擬機(jī)第二版》、《Java虛擬機(jī)規(guī)范 JavaSE8版》

版權(quán)聲明：本文為博主原創(chuàng)文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版權(quán)協(xié)議，轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接和本聲明。

本文鏈接：

https://blog.csdn.net/u012988901/article/details/99852568

鋒哥最新SpringCloud分布式電商秒殺課程發(fā)布

??????

??長(zhǎng)按上方微信二維碼 2 秒

感謝點(diǎn)贊支持下哈