本文属于Java ASM系列一：Core API当中的一篇。
对于《Java ASM系列一：Core API》有配套的视频讲解，可以点击这里和这里进行查看；同时，也可以点击这里查看源码资料。
在程序中，有三种基本控制结构：顺序、选择和循环。我们现在已经知道，MethodVisitor类是用于生成方法体的代码。如果没有Label类的参与，那么MethodVisitor类只能生成“顺序”结构的代码；如果有Label类的参与，MethodVisitor类就能生成“选择”和“循环”结构的代码。在本文当中，我们来介绍Label类。
如果查看Label类的API文档，就会发现下面的描述，分成了三个部分。第一部分，Label类上是什么（What）；第二部分，在哪些用到Label类（Where）；第三部分，在编写ASM代码过程中，如何使用Label类（How），或者说，Label类与Instruction的关系。
- A position in the bytecode of a method.
- Labels are used for jump, goto, and switch instructions, and for try catch blocks.
- A label designates the instruction that is just after. Note however that there can be other elements between a label and the instruction it designates (such as other labels, stack map frames, line numbers, etc.).
如果是刚刚接触Label类，那么可能对于上面的三部分英文描述没有太多的“感受”或“理解”；但是，如果接触Label类一段时间之后，就会发现它描述的内容很“精髓”。本文的内容也是围绕着这三部分来展开的。
1. Label类
在Label类当中，定义了很多的字段和方法。为了方便，将Label类简化一下，内容如下：
public class Label {
int bytecodeOffset;
public Label() {
// Nothing to do.
}
public int getOffset() {
return bytecodeOffset;
}
}
经过这样简单之后，Label类当中就只包含一个bytecodeOffset字段，那么这个字段代表什么含义呢？bytecodeOffset字段就是a position in the bytecode of a method。
举例子来说明一下。假如有一个test(boolean flag)方法，它包含的Instruction内容如下：
=== === === === === === === === ===
Method test:(Z)V
=== === === === === === === === ===
max_stack = 2
max_locals = 2
code_length = 24
code = 1B99000EB200021203B60004A7000BB200021205B60004B1
=== === === === === === === === ===
0000: iload_1 // 1B
0001: ifeq 14 // 99000E
0004: getstatic #2 // B20002 || java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
0007: ldc #3 // 1203 || value is true
0009: invokevirtual #4 // B60004 || java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
0012: goto 11 // A7000B
0015: getstatic #2 // B20002 || java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
0018: ldc #5 // 1205 || value is false
0020: invokevirtual #4 // B60004 || java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
0023: return // B1
=== === === === === === === === ===
LocalVariableTable:
index start_pc length name_and_type
0 0 24 this:Lsample/HelloWorld;
1 0 24 flag:Z
那么，Label类当中的bytecodeOffset字段，就表示当前Instruction“索引值”。
那么，这个bytecodeOffset字段是做什么用的呢？它用来计算一个“相对偏移量”。比如说，bytecodeOffset字段的值是15，它标识了getstatic指令的位置，而在索引值为1的位置是ifeq指令，ifeq后面跟的14，这个14就是一个“相对偏移量”。换一个角度来说，由于ifeq的索引位置是1，“相对偏移量”是14，那么1+14＝15，也就是说，如果ifeq的条件成立，那么下一条执行的指令就是索引值为15的getstatic指令了。
2. Label类能够做什么？
在ASM当中，Label类可以用于实现选择（if、switch）、循环（for、while）和try-catch语句。
在编写ASM代码的过程中，我们所要表达的是一种代码的跳转逻辑，就是从一个地方跳转到另外一个地方；在这两者之间，可以编写其它的代码逻辑，可能长一些，也可能短一些，所以，Instruction所对应的“索引值”还不确定。Label类的出现，就是代表一个“抽象的位置”，也就是将来要跳转的目标。当我们调用ClassWriter.toByteArray()方法时，这些ASM代码会被转换成byte[]，在这个过程中，需要计算出Label对象中bytecodeOffset字段的值到底是多少，从而再进一步计算出跳转的相对偏移量（offset）。
3. 如何使用Label类
从编写代码的角度来说，Label类是属于MethodVisitor类的一部分：通过调用MethodVisitor.visitLabel(Label)方法，来为代码逻辑添加一个潜在的“跳转目标”。
我们先来看一个简单的示例代码：
public class HelloWorld {
public void test(boolean flag) {
if (flag) {
System.out.println("value is true");
}
else {
System.out.println("value is false");
}
}
}
那么，test(boolean flag)方法对应的ASM代码如下：
MethodVisitor mv = cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, "test", "(Z)V", null, null);
Label elseLabel = new Label(); // 首先，准备两个Label对象
Label returnLabel = new Label();
// 第1段
mv.visitCode();
mv.visitVarInsn(ILOAD, 1);
mv.visitJumpInsn(IFEQ, elseLabel);
mv.visitFieldInsn(GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");
mv.visitLdcInsn("value is true");
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);
mv.visitJumpInsn(GOTO, returnLabel);
// 第2段
mv.visitLabel(elseLabel); // 将第一个Label放到这里
mv.visitFieldInsn(GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");
mv.visitLdcInsn("value is false");
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);
// 第3段
mv.visitLabel(returnLabel); // 将第二个Label放到这里
mv.visitInsn(RETURN);
mv.visitMaxs(2, 2);
mv.visitEnd();
如何使用Label类：
- 首先，定义
Label类的实例； - 其次，通过
MethodVisitor.visitLabel()方法确定label的位置； - 最后，在条件合适的情况下，通过
MethodVisitor类跳转相关的方法（例如，visitJumpInsn()）与label建立联系。
举个形象的例子，在《火影忍者》当中，飞雷神之术的特点：先扔出带有飞雷神标记的苦无，再跳转到苦无的位置。
相对而言，Label类就是“带有飞雷神标记的苦无”，它的bytecodeOffset字段就是“苦无的具体位置”。
A label designates the instruction that is just after. Note however that there can be other elements between a label and the instruction it designates (such as other labels, stack map frames, line numbers, etc.).
上面这段英文描述，是在我们编写ASM代码过程中，label和instruction的位置关系：label在前，instruction在后。
| | instruction |
| | instruction |
| label1 | instruction |
| | instruction |
| | instruction |
| label2 | instruction |
| | instruction |
4. Frame的变化
对于HelloWorld类中test()方法对应的Instruction内容如下：
public void test(boolean);
Code:
0: iload_1
1: ifeq 15
4: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
7: ldc #3 // String value is true
9: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
12: goto 23
15: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
18: ldc #5 // String value is false
20: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
23: return
该方法对应的Frame变化情况如下：
test(Z)V
[sample/HelloWorld, int] []
[sample/HelloWorld, int] [int]
[sample/HelloWorld, int] []
[sample/HelloWorld, int] [java/io/PrintStream]
[sample/HelloWorld, int] [java/io/PrintStream, java/lang/String]
[sample/HelloWorld, int] []
[] []
[sample/HelloWorld, int] [java/io/PrintStream] // 注意，这里是“非线性”的变化
[sample/HelloWorld, int] [java/io/PrintStream, java/lang/String]
[sample/HelloWorld, int] []
[] []
通过上面的输出结果，我们希望大家能够看到：由于程序代码逻辑发生了跳转，那么相应的local variables和operand stack结构也发生了“非线性”的变化。这部分内容与MethodVisitor.visitFrame()方法有关系。
5. 总结
本文主要对Label类进行了介绍，内容总结如下：
- 第一点，
Label类是什么（What）。将Label类精简之后，就只剩下一个bytecodeOffset字段。这个bytecodeOffset字段就是Label类最精髓的内容，它代表了某一条Instruction的位置。 - 第二点，在哪里用到
Label类（Where）。简单来说，Label类是为了方便程序的跳转，例如实现if、switch、for和try-catch等语句。 - 第三点，从编写ASM代码的角度来讲，如何使用
Label类（How）。首先，定义Label类的实例；其次，通过MethodVisitor.visitLabel()方法确定label的位置；最后，在条件合适的情况下，通过MethodVisitor类跳转相关的方法（例如，visitJumpInsn()）与label建立联系。 - 第四点，从Frame的角度来讲，由于程序代码逻辑发生了跳转，那么相应的local variables和operand stack结构也发生了“非线性”的变化。
