JVM笔记——编译期的优化

一、编译过程

1. 解析和填充符号表的过程
2. 插入注解处理器的注解处理过程
3. 语义分析与字节码生成过程

二、解析和填充符号表

解析包含两个过程：词法分析和语法分析

（一）词法分析

将源代码的字符流转变成标记(Token)集合，如 int aaa = bbb + 2，会被分解成6个标记，[int,aaa,=,bbb,+,2]

（二）语法分析

根据Token序列来构造抽象语法树的过程。完成解析之后，下一步是填充符号表

（三）符号表

由一组符号地址和符号信息构成的表格。

符号表登记的内容将用于语义检查和产生中间码

目标代码生成阶段，对符号名进行地址分配时，符号表是地址分配的根据

 

三、插入式注解处理器的注解处理过程

 

插入式注解处理器可以看作一组编译器的插件，在这些插件里面，可以读取、修改、添加抽象语法树中的任意元素。如果这些插件对语法树做了修改，编译器就会回到 “解析和填充符号表”过程，重新处理，直到所有插入式注解处理器都没有再对语法树进行修改为之。

 

四、语义分析和字节码生成过程

经过上述两个步骤之后，编译器获得了语法树，然而语法树能表示正确的源程序的抽象，但无法保证源程序是否符合逻辑，这里就需要语义分析来对 结构上正确的源程序进行上下文有关性质的检查。

 

        int a = 1;
        boolean b = false;
        char c = 2;
        //构成正确的语法树，语义上没问题
        int d = a + c;
        //构成正确的语法树，语义上不合逻辑，无法编译
        int  e = b + c;

（一）语义分析

分为三个部分:标注检查、数据及控制流分析、解语法糖

 

• 标注检查：检查变量使用前是否已声明，变量与赋值之间的数据类型是否能够匹配，常量折叠（int a = 1 + 2;折叠之后字面量为3）

• 数据及控制流分析：对程序上下文逻辑的检验，局部变量使用前是否赋值，方法的每条路径是否都有返回值，异常是否被正确处理等

• 解语法糖：将语法糖还原成基础的数据结构

（二）字节码生成

javac编译的最后一个阶段，将之前各个步骤生成的信息（语法树、符号表）转化成字节码写到磁盘中

 

 

 

 

参考

[1] 《 深入理解JVM-->程序编译与代码优化部分》  http://blog.sina.com.cn/s/blog_6c9670bb0102v78a.html

[2] 《 Java编译期优化与运行期优化技术浅析》  http://blog.csdn.net/kobejayandy/article/details/39620221

[3] 《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践》 周志明