中篇_1_字节码文件的跨平台性前端编译器字节码指令（代码概念解读）

Posted 2022-01-30 root_zhb

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了中篇_1_字节码文件的跨平台性前端编译器字节码指令（代码概念解读）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

class文件结构概述

1、字节码文件的跨平台性
2、前端编译器 VS 后端编译器
3、字节码指令

1、字节码文件的跨平台性

Java语言：跨平台的语言
1. 当Java源代码成功编译为字节码后，如果想在不同的平台上运行，则无须再次编译
2. 这个优势不再那么吸引人了。Python php perl ruby lisp等有强大的解释器
3. 跨平台似乎已经快成为一门语言必须的特征
Java虚拟机：跨语言的平台
( Java虚拟机不和包括java在内的任何语言绑定，只与class文件这种二进制文件格式关联。无论使用何种语言进行软件开发，只要将源文件编译为正确的Class文件，该语言就可以在Java虚拟机上执行，可以说，统一而强大的Class文件结构，就是Java虚拟机的基石、桥梁)
想要让一个Java程序正确地运行在JVM中,Java源码就必须要编译为符合JVM规范的字节码
1. 前端编译器的主要任务是负责将符合Java语言规范的Java代码转换为符合JVM规范的字节码文件
2. javac是一种能够将Java源码编译为字节码的前端编译器
3. javac编译器在将Java源码编译为一个有效的字节码文件过程中经历了4个步骤：分别是词法解析、语法解析、语义解析以及生成字节码

2、前端编译器 VS 后端编译器

Java源代码的编译结果是字节码。那么肯定需要有一种编译器能够将Java源码编译为字节码，承担这个重要责任的就是配置在path环境变量中的javac编译器。javac是一种能够将Java源码编译为字节码的前端编译器。

HotSpot VM并没有强制要求前端编译器只能使用javac来编译字节码，其编译结果符合JVM规范都可以被JVM所识别即可。在Java的前端编译器领域，除了javac之外，还有内置在Eclipse中的ECJ（Eclipse Compiler for java）编译器。和javac的全量式编译不同，ECJ是一种增量式编译器。

在Eclipse中，当开发人员编写完代码后，使用“ctrl+s” 快捷键时，ECJ编译器所采取的编译方案是把未编译的部分源码逐行编译，而非每次都全量编译。因此ECJ的编译效率会比javac更加迅速和高效，当然编译质量与javac相比大致还是一样的。
ECJ不仅是Eclipse的默认内置前端编译器，在Tomcat中同样是使用ECJ编译jsp文件。由于ECJ编译器采用GPLv2的开源协议进行源代码公开，所以，可登录eclipse官网下载ECJ编译器的源码进行二次开发。
默认情况下，IDEA使用 javac 编译器（也可以自己设置为 AspectJ 编译器 ajc）

前端编译器并不会直接涉及编译优化等方面的技术，具体优化细节由HotSpot的 JIT 编译器负责。

3、字节码指令

3.1、三个案例

①、整数范围

public class IntegerTest 
    public static void main(String[] args) 
        /*
         * 透过字节码可以看出,当Integer的范围在-128 - +127 之间会在数组中直接拿取数值
         * 超过这个范围会重新new对象
         * */
        Integer x = 5;
        int y = 5;
        System.out.println(x == y);

        Integer i1 = 10;
        Integer i2 = 10;
        System.out.println(i1 == i2);//true

        Integer i3 = 128;
        Integer i4 = 128;
        System.out.println(i3 == i4);//false

注意第8行（红色11行）

②、字符串拼接创建几个变量

public class StringTest 
    public static void main(String[] args) 
        String str=new String("hello")+new String("world");
        String str1="helloworld";
        System.out.println(str==str1);

③、类的继承

/*
成员变量（非静态的）的赋值过程：
 ① 默认初始化 -
 ② 显式初始化 /代码块中初始化 -
 ③ 构造器中初始化 -
 ④ 有了对象之后，可以“对象.属性”或"对象.方法"的方式对成员变量进行赋值。
 */
class Father 
    int x = 10;
    public Father() 
        this.print();
        x = 20;
    
    public void print() 
        System.out.println("Father.x = " + x);
    

class Son extends Father 
    int x = 30;
//    float x = 30.1F;
    public Son() 
        this.print();
        x = 40;
    
    public void print() 
        System.out.println("Son.x = " + x);
    


public class SonTest 
    public static void main(String[] args) 
        Father f = new Son();
        System.out.println(f.x);//编译看左边,执行也看左边
    

	/*
	 son.x=0 		还没来得及赋值
	 son.x=30		赋值
	 20             f.x是父类的，属性不存在多态值
	*/