一段java代碼是如何執(zhí)行的?
當(dāng)你學(xué)會了java語言之后，你寫了一些代碼，然后你想要執(zhí)行你的代碼，來達(dá)成某些功能。那么，你都知道這段代碼都是如何執(zhí)行的嗎？
1. 編譯成class
眾所周知，java代碼是不能直接在jvm上執(zhí)行的，執(zhí)行的是class文件，將java代碼編程class文件，需要編譯
常用的編譯方法是：javac xxx.java
但目前常見的java編輯工具，如eclipse和ideal都自帶自動編譯動能
2. jvm的構(gòu)成
讓我們回憶一下jvm的構(gòu)成：
主題上分為五個部分：
方法區(qū)，本地方法棧，java堆，java棧，程序計(jì)數(shù)器
其中，java棧，本地方法棧，程序計(jì)數(shù)器為線程私有，其余為線程共享
那么，方法在哪個地方執(zhí)行呢？
java棧。
棧的遵循的方式是先進(jìn)后出，java棧中方法的執(zhí)行也遵循此規(guī)律，方法執(zhí)行的步驟又稱為棧幀。
3. 方法的順序執(zhí)行和棧幀
上代碼：
Java 代碼：
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();
? ? }
}
上面是一段很簡單的代碼，主體上就是：
（1）一個Main類
（2）上面定義了一個main方法
（3）該main方法調(diào)用了靜態(tài)方法a
（4）方法a調(diào)用方法b
（5）方法b調(diào)用方法c
（6）方法c打印了“Hello world！”
前文說過，java定義的非本地方法都是在java棧內(nèi)執(zhí)行的，一方法一棧幀
所以假設(shè)
mian方法對應(yīng)棧幀m
a方法對應(yīng)棧幀a
b方法對應(yīng)棧幀b
c方法對應(yīng)棧幀c
根據(jù)方法的調(diào)用，入棧順序?yàn)椋簃，a，b，c
所以，棧幀出棧（即方法執(zhí)行）順序?yàn)椋篶，b，a，m
4. class文件反編譯過后的樣子
上一節(jié)，方法或棧幀在java棧的執(zhí)行順序，但在方法體內(nèi)的內(nèi)容是怎么執(zhí)行的呢。
前文提到，jvm執(zhí)行的是class文件，而class文件內(nèi)是什么？
class文件內(nèi)是一組指令集。
如何證明呢，還是再看一段代碼。
Java 代碼
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);
? ? }
}
如上代碼，實(shí)現(xiàn)的功能是：
（1）定義兩個變量，相加
（2）main方法new對象，調(diào)用方法
但，class文件是不可以直接查看的。
我們可以采用反編譯的方法，反編譯命令：
javap -c xxx.class
上述文件反編譯后的樣子如下：
每個方法下面的Code，都是一組指令集。
5. 指令集詳解
在討論指令集之前，首先要講一個概念，那就是對棧幀進(jìn)一步拆分。
棧幀一共分為四個部分：局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法返回地址
其中，局部變量表和操作數(shù)棧是最重要的兩個部分，局部變量表存放在方法中定義的局部變量，操作數(shù)棧相當(dāng)于jvm的一個緩存，所有的操作都必須在此處進(jìn)行，所有的變量都必須加載到操作數(shù)棧才能被使用。所以，所謂指令，就是在局部變量表和操作數(shù)棧來回倒騰的過程。
下面對指令進(jìn)行分類講解：
（1）入棧指令
整型入棧指令：
取值-1~5采用iconst指令;
取值-128~127采用bipush指令;
取值-32768~32767采用sipush指令;
取值-2147483648~2147483647采用ldc指令。
非整型入棧指令：
float，String類型也使用ldc指令
double和long類型使用ldc_2w
boolean類型視作0和1
null的入棧指令為：
aconst_null
（2）存儲指令
將操作數(shù)棧中的常量保存在局部變量表中的某個位置
如：
istore_1：
將上面入棧的整型常量保存在局部變量表中的第1個位置
fstore_2：
將上面入棧的浮點(diǎn)常量保存在局部變量表中的第2個位置
dstore_10:將上面入棧的雙浮點(diǎn)常量保存在局部變量表中的第10個位置
lstore_20:將上面入棧的長整常量保存在局部變量表中的第20個位置
astore_100:將上面入棧的引用常量保存在局部變量表中的第100個位置
（3）變量入棧指令
iload_1：
局部變量表中的第1個位置的整型變量入棧
fload_2：
局部變量表中的第1個位置的浮點(diǎn)型變量入棧
dload_10:局部變量表中的第1個位置的雙浮點(diǎn)型變量入棧
lload_20:局部變量表中的第1個位置的長整型變量入棧
aload_100:局部變量表中的第100個位置的引用型變量入棧
（4）計(jì)算指令
加：
iadd、ladd、fadd、dadd
減：isub、lsub、fsub、dsub
乘：imul、lmul、fmul、dmul
除：idiv、ldiv、fdiv、ddiv
注意：棧頂計(jì)算，一次只能計(jì)算一個表達(dá)式
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本文分享自華為云社區(qū)《一段java代碼是如何執(zhí)行的》，原文作者：技術(shù)火炬手 。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/devcloud/article/details/115198284
end
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