目录

  • 1 javap工具
  • 2 运行流程
  • 3 分析i++与++i
  • 4 构造方法原理
  • 4.1 cinit
  • 4.2 init
  • 5 方法调用
  • 6 多态的原理
  • 7 异常处理


1 javap工具

Oracle提供了javap工具来反编译class文件：
javap -v Main.class 会显示反编译之后的class文件，主要是常量池和方法区的理解；

2 运行流程

java 字节码增强工具 java字节码教程_java

  • 首先把class的常量池信息，载入到JVM内存的方法区的运行时常量池；
  • class方法的字节码，会存放到方法区；
  • 启动主线程，分配栈内存，压入main()方法栈帧到栈，栈帧又有局部变量表（槽位）和最大操作数栈（已经在编译时确定了是已知的），程序计数器指向方法区的main的第一条语句由执行引擎执行；
  • 执行完毕之后，弹出栈帧，结束；

3 分析i++与++i

  • i++是先iload再执行iinc；
  • ++i是先iinc再iload；

iinc直接在局部变量表槽位上自加，而iload是会加载到操作数栈空间进行运算；
例如：a = a++；
先把a的值取到操作数栈，在自己的局部变量表槽上执行自加操作，然后赋值操作是把操作数栈的值又存回局部变量表槽，所以a的值不变；

4 构造方法原理

4.1 cinit

整个类初始化方法，编译器会按从上至下的顺序（先赋值后申明也可以），收集所有的静态代码块和静态成员变量赋值的代码，合并为一个特殊的方法<cinit>()v；

4.2 init

对象初始化方法，编译器会按照从上到下的顺序（先赋值后申明也可以），收集所有的{}代码块和成员变量赋值的代码，形成新的构造方法，但是原始的构造方法代码总是在最后；

5 方法调用

  • 调用构造方法指令：invokespecial
  • 调用私有方法指令：invokespecial
  • 调用final方法指令：invokespecial
  • 普通public方法指令：invokevirtual
  • 类调用静态方法指令：invokestatic
  • 对象调用静态方法指令：invokestatic

其中invokespecial、invokestatic在编译期间就能确定调用是哪个方法，但是invokevirtual不能确定（可能子类的可能父类的，多态）；

6 多态的原理

当执行invokevirtual指令时：

  • 先通过栈帧中的对象引用找到对象；
  • 分析对象头，找到对象的实际class（因为可以用父类引用引用子类对象）；
  • class结构中有vtable，它在类加载的链接阶段就已经根据方法的重写规则生成好了；
  • 查表得到方法的具体地址；
  • 执行方法的字节码；

7 异常处理

  • 单catch块：会在编译时生成一个Exception Table，监测片段代码，要是发生异常，就匹配异常类型，匹配成功，执行异常处理代码；
  • 多catch块：Exception Table存在多条异常条，每条都监控，槽位复用，同一时刻只有一个错误发生；
  • finally块：在字节码层面会把finally代码块放到try后面和每一个catch后面，都会存在；除此之外，编译器会自己加上任意类型的error和Exception->any用来捕捉try块和catch块中还会出现的异常和错误，一式三份；
  • SOS！！！finally块里面不要写return语句，会吞掉异常；
  • return之前的值要暂存，当执行完善后工作后，才会真正return出去；