JVM总括三-字节码字节码指令JIT编译执行

Posted 2021-01-16 java-zzl

JVM总括三-字节码、字节码指令、JIT编译执行

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　　java文件编译后的class文件，java跨平台的中间层，JVM通过对字节码的解释执行（执行模式，还有JIT编译执行，下面讲解），屏蔽对操作系统的依赖。一个字节（8位）可以储存256中不同的指令，这样的指令就是字节码，java所有指令有200个左右，这些指令组成了字节码文件（.class）。

一、字节码的主要指令：

　　.class文件里面的十六进制文件（如：图一），其中CAFE BABE是标志这个文件为java的编译后的文件，00000034代表版本号，01670700一个字节（8位）就是一个字节指令，由于数值指令太难看懂，我们可以用javap将指令翻译为助记指令（如：图二）。

  图一

  图二

1、加载或储存指令

　　在栈帧中，通过指令操作数据在局部变量表与操作栈间传递。

• ILOAD、ALOAD：将int、对象引用类型从局部变量表压入操作栈顶；
• ISTORE、ASTORE：将int、对象引用类型从操作栈顶储存到局部变量表里；
• ICONST、BIPUSH、SIPUSH、LDC：将常亮加载到操作栈顶。

2、运算指令

　　对操作栈上的值进行运算，并把结果写入操作栈顶，如IADD、IMUL。

3、类型转换指令

　　I2L、D2F

4、对象创建与访问指令

 　　NEW

 除了字节码指令外，还包括像LINENUMBER储存字节码与源码对应，方便调试定位；LOCALVARIABLE储存当前方法使用到的局部表量表。

二、java源码文件转化为字节码（.class）文件的过程

 　　JAVA源文件---------->词法解析---------->语法解析---------->语义分析--------->生成字节码--------->字节码文件

　　词法分析：根据空格分割出单词、操作符等，形成token信息流；

　　语法分析：根据token流和java语法规范生成语法树；

　　语义分析：检查关键字、类型匹配是否正确；

三、执行模式

1、解释执行

　　JVM通过加载到的字节码进行执行；

2、JIT编译执行

　　将热点代码（例如：高频方法体、循环体、公共模块）直接翻译成机器码，提高以后的执行效率；

3、JIT编译执行与解释执行混合执行（主流JVM执行模式）

　　每次方法调用的时候，方法调用计数器加1，如果计数达到阈值，请求编译成机器码，将机器码放在Code cache里面，下次执行查看是否已编译成机器码，已编译的直接执行机器码，没有编译的通过解释执行（也就是执行字节码）；