Java虚拟机栈(java stack)
虚拟机栈(java stack)
百度图片搜索里的
动图搜索功能不错，可以搜索一些动图，展示操作数栈的操作过程，比较形象。这点google差点意思
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虚拟机栈(jvm stacks)是线程独占的
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里面是多个栈帧(frame)或叫方法帧(class里的每个方法独占一个栈帧，所以也可以称之为方法帧)
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每个栈帧里包含：局部变量区/操作数栈/动态链接/方法的返回地址
示例
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文件SimpleExample.java
1 class SimpleExample { 2 public static void main(String[] args) { 3 int result = add(2,3); 4 System.out.println(result); 5 } 6 public static int add(int a, int b) { 7 return a+b; 8 } 9 } -
编译源代码生产字节码文件SimpleExample.class
-g Generates all debugging information, including local variables. By default, only line number and source file information is generated.
作用是反编译的时候产生局部变量表
javac -g SimpleExample.java -
反编译
javap -v -l -p SimpleExample.classman -a javap查看帮助信息
-l Prints line and local variable tables.
-v Prints stack size, number of locals and arguments for methods.
-p Shows all classes and members.
➜ myJavaDir javap -v -l -p SimpleExample Classfile /Users/xxxx/myJavaDir/SimpleExample.class Last modified Oct 29, 2019; size 642 bytes // 字节码的md5值 MD5 checksum e54540b1d2c0620b7e4eb555a8192a78 Compiled from "SimpleExample.java" class SimpleExample minor version: 0 major version: 52 flags: ACC_SUPER //class常量池 Constant pool: #1 = Methodref #6.#26 // java/lang/Object."<init>":()V #2 = Methodref #5.#27 // SimpleExample.add:(II)I #3 = Fieldref #28.#29 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; #4 = Methodref #30.#31 // java/io/PrintStream.println:(I)V #5 = Class #32 // SimpleExample #6 = Class #33 // java/lang/Object #7 = Utf8 <init> #8 = Utf8 ()V #9 = Utf8 Code #10 = Utf8 LineNumberTable #11 = Utf8 LocalVariableTable #12 = Utf8 this #13 = Utf8 LSimpleExample; #14 = Utf8 main #15 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #16 = Utf8 args #17 = Utf8 [Ljava/lang/String; #18 = Utf8 result #19 = Utf8 I #20 = Utf8 add #21 = Utf8 (II)I #22 = Utf8 a #23 = Utf8 b #24 = Utf8 SourceFile #25 = Utf8 SimpleExample.java #26 = NameAndType #7:#8 // "<init>":()V #27 = NameAndType #20:#21 // add:(II)I #28 = Class #34 // java/lang/System #29 = NameAndType #35:#36 // out:Ljava/io/PrintStream; #30 = Class #37 // java/io/PrintStream #31 = NameAndType #38:#39 // println:(I)V #32 = Utf8 SimpleExample #33 = Utf8 java/lang/Object #34 = Utf8 java/lang/System #35 = Utf8 out #36 = Utf8 Ljava/io/PrintStream; #37 = Utf8 java/io/PrintStream #38 = Utf8 println #39 = Utf8 (I)V { // 默认构造函数，即使我们不写，也会自动产生 SimpleExample(); descriptor: ()V flags: Code: // 栈帧的操作数栈里有一个元素，栈帧的局部变量表里有一个变量(为this即SimpleExample对象)，构造方法有一个入参(this),构建方法的第一个参数(和默认参数)是this stack=1, locals=1, args_size=1 // 把局部变量表(数组结构)里的索引为0的数据(this对象)放入操作数栈 0: aload_0 // 调用(this)父类(这里是Object)的构造方法 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V // 返回,清空操作数栈和局部变量表 4: return // 源代码和字节码指令序号的映射表 LineNumberTable: // 代码的第一行("class SimpleExample {")对应的指令为0: aload_0 line 1: 0 // 局部变量表 LocalVariableTable: // 变量名字是this，长度为5个字节。局部变量表第一项是个reference（引用），它指定的就是对象本身的引用，也就是我们常用的this,但是在静态方法中，没这个引用 Start Length Slot Name Signature 0 5 0 this LSimpleExample; public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V // 方法修饰符public static flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: // 栈帧里的操作数栈为2，局部变量数量为2，参数个数为1 stack=2, locals=2, args_size=1 // 把常量池里的整数2压入操作数栈 0: iconst_2 // 把常量池里的整数3压入操作数栈 1: iconst_3 // 调用class常量池里的#2即静态方法add，返回结果入栈顶。由于该方法需要两个整数做参数，所以invokestatic从操作数栈中弹出两个元素，并将它们传给由JVM为add()创建的新栈帧，保存在add方法帧的局部变量表里。main()的操作数栈此时是空的。 2: invokestatic #2 // Method add:(II)I // 把操作数栈的栈顶的一个整数元素取出，存入局部变量表的索引为1的位置，也就是result的值 5: istore_1 // getstatic将类型为java/io/PrintStream的静态字段java/lang/System.out压入栈中 6: getstatic #3 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; // iload_1将局部变量表(数组结构)里的索引位置为1处的变量（就是result的值，现在等于5）压入到操作数栈中。所以此时栈保存了两个值：out字段和值5 9: iload_1 // 现在invokevirtual准备调用PrintSteam.println()方法。它从栈中弹出两个元素：第一个元素是对将要调用println()方法的对象的引用。第二个元素是一个要传递给println()方法的整型参数，它只需要一个参数。这是main()方法打印相加的结果的地方 10: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V // return命令完成该方法。主帧被丢弃，JVM进程结束 13: return LineNumberTable: // 源代码第3行(int result = add(2,3);)对应字节码指令(0: iconst_2,1: iconst_3, 2: invokestatic #2,5: istore_1)直到（line 4: 6） line 3: 0 line 4: 6 line 5: 13 LocalVariableTable: // main方法栈帧的局部变量变里有两个变量args、result。静态方法，没有this引用，第一个变量就不再是this Start Length Slot Name Signature 0 14 0 args [Ljava/lang/String; 6 8 1 result I public static int add(int, int); // (II)I表示方法add为两个int的入参数，返回类型为int descriptor: (II)I flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: // 栈帧里的操作数栈为2，局部变量数量为2，参数个数为2 stack=2, locals=2, args_size=2 // 把add方法帧局部变量表里索引为0的元素值(这里为整数2)压入add方法帧的操作数栈 0: iload_0 // 把add方法帧局部变量表里索引为1的元素值(这里为整数3)压入add方法帧的操作数栈 1: iload_1 // 把操作数栈的栈顶的2个整数从操作数栈里取出，然后相加，最后把结果再次存入操作数栈 2: iadd // 正常情况下，当前帧操作数栈的栈顶值出栈，压入调用方法的操作上栈的栈顶，丢弃当前帧操作数栈的其他值，销毁了add方法帧。恢复到调用方法帧，调用方法(invoker)继续执行 3: ireturn LineNumberTable: // 源代码的第7行(return a+b;)对应上面的字节码指令(0: iload_0)及后续指令 line 7: 0 LocalVariableTable: // 栈帧里的局部变量表里有2个变量a和b,类型为int，大小都为4个字节，在局部变量表里的索引位置为0和1 Start Length Slot Name Signature 0 4 0 a I 0 4 1 b I } SourceFile: "SimpleExample.java"
示例：
package com.demo3;
public class Test {
public static void foo() {
int a = 1;
int b = 2;
int c = (a + b) * 5;
}
public static void main(String[] args) {
foo();
}
}
基于栈的Hotspot的执行过程如下：
