在上篇文章我们聊到,无论什么语言写的代码,其到最后都是通过机器码运行的,无一例外.那么对于 Java 语言来说,其从源代码到机器码,这中间到底发生了什么呢?这就是今天我们要聊的. 如下图所示,编译器可以分为:前端编译器.JIT 编译器和AOT编译器.下面我们逐个讲解. 前端编译器:源代码到字节码 之前我们说到:对于 Java 虚拟机来说,其实际输入的是字节码文件,而不是 Java 文件.那么对于 Java 语言而言,其实怎么将 Java 代码转化成字节码文件的呢?我们知道在 JDK 的安装目录里

如同讲汇编必先讲计算机组成原理,在开始字节码之前,我们先了解一下JVM的主要构成. 在JVM的内部,主要由如下几个部分构成: 1．数据区 方法区:存放类定义信息.字节码.常量等数据,在Sun HotSpot JVM中,这块也称为Perm Gen. 堆:创建的对象信息将放入堆中,堆内部如何实现各虚拟机各不相同,对于Sun HotSpot JVM来说又分为Young Gen和Tenured Gen,更详细描述参见<[Java性能剖析]Sun JVM内存管理和垃圾回收 > Java 栈:对于每个执行

本篇文章的思维导图 一.JVM的简单介绍 1.1 JVM是什么? JVM (java virtual machine),java虚拟机,是一个虚构出来的计算机,但是有自己完善的硬件结构:处理器.堆栈.寄存器等.java虚拟机是用于执行字节码文件的. 1.2 JAVA为什么能跨平台? 首先我们可以问一个这样的问题,为什么 C 语言不能跨平台?如下图: C语言在不同平台上的对应的编译器会将其编译为不同的机器码文件,不同的机器码文件只能在本平台中运行. 而java文件的执行过程如图: java通过ja

本文为转载,来自 前面我们不止一次的提到,Java是一种跨平台的语言,为什么可以跨平台,因为我们编译的结果是中间代码—字节码,而不是机器码,那字节码在整个Java平台扮演着什么样的角色的呢?JDK1.2之前对应的结构图如下所示: 从JDK1.2开始,迫于Java运行始终笔C++慢的压力,JVM的结构也慢慢发生了一些变化,JVM在某些场景下可以操作一定的硬件平台,一些核心的Java库甚至也可以操作底层的硬件平台,从而大大提升了Java的执行效率,在前面JVM内存模型和垃圾回收中也给大家演示了如何操

编译器(javac)将Java源文件(.java文件)编译成Java字节码(.class文件). 类加载器负责加载编译后的字节码,并加载到运行时数据区(Runtime Data Area) 通过类加载器加载的,被分配到JVM运行时数据库的字节码会被执行引擎执行. 执行引擎以指令为单位读取Java字节码.就像CPU一样,一条一条地执行机器指令.每个字节码指令都由一个1字节的操作码和附加的操作数组成.执行引擎取得一个操作码,然后根据操作数来执行任务,完成后就继续执行下一条操作码. Java字节码是用

使用BCEL动态改变Class内容 之前对Class文件中的常量池,Method的字节码指令进行了说明.JVM Class详解之一JVM Class详解之二 Method字节码指令现在我们开始实际动手,使用BCEL改变字节码指令,对Class文件进行功能扩充. 先介绍下BCEL全程Apache Byte Code Engineering Library,BCEL 每项内容操作在JVM汇编语言的级别 HelloWorld搞起 这个case我们需要给Programmer类做功能扩展,Programm

概述从外观上看起来,所有的 Java 虚拟机的执行引擎都是一致的:输入的是字节码文件,处理过程是字节码解析的等效过程,输出的是执行结果.主要从概念模型的角度来讲解虚拟机的方法调用和字节码执行. 运行时栈帧结构 栈帧(Stack Frame)是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构,它是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈(Virtual Machine Stack)的栈元素.栈帧存储了方法的局部变量表.操作数栈.动态连接和方法返回地址等信息.每一个方法从调用开始至执行完成的过程,都对应着一个栈

方法表 1.methods_count  method_info,前三个字段和field_info一样 2.方法的属性结构 方法中的每个属性都是一个attribut_info结构 JVM定义了部分attribute,但是编译器自己也可以实现自己的attribute写入class文件里,供运行时使用. 不同的attribute通过attribute_name_index来区分. JVM规范预定义的attribut 3.Code结构 Code attribute 的作用是保存该方法的结构,如所对应的

JVM--字节码 为什么要学字节码 字节码文件,有什么用? JVM虚拟机的特点:一处编译,多处运行. 多处运行,靠的是.class 字节码文件. JVM本身,并不是跨平台的.Java之所以跨平台,是因为JVM本身不夸平台. 二进制的文件,显然不是给人看的.是给机器看的. 从根源了解了之后,返回到语言层次 好多都会豁然开朗. 必须要学,学一个东西,还需要理由吗? Java语言规范补充: JVM虚拟机规范(相对底层的)Java,Groovy,kotlin,Scala. 编译后都是Class文件,所以

Java虚拟机的指令由一个字节长度的.代表着某种特定操作含义的数字(称为操作码,Opcode)以及跟随其后的零至多个代表此操作所需参数(称为操作数,Operands)而构成. 基本数据类型 1.除了long和double类型外,每个变量都占局部变量区中的一个变量槽(slot),而long及double会占用两个连续的变量槽. 2.大多数对于boolean.byte.short和char类型数据的操作,都使用相应的int类型作为运算类型. 加载和存储指令 1.将一个局部变量加载到操作栈:iload

在运行过程中,每当调用进入一个 Java 方法,Java 虚拟机会在当前线程的 Java 方法栈中生成一个栈帧,用以存放局部变量以及字节码的操作数.这个栈帧的大小是提前计算好的,而且 Java 虚拟机不要求栈帧在内存空间里连续分布.当退出当前执行的方法时,不管是正常返回还是异常返回,Java 虚拟机均会弹出当前线程的当前栈帧,并将之舍弃. 操作数栈 我们知道,Java 字节码是 Java 虚拟机所使用的指令集.因此,它与 Java 虚拟机基于栈的计算模型是密不可分的. 在解释执行过程中,每当为

把JVM虚拟机字节指令表整理了一下,方便搜索,偶尔复习下 纯手工整理,可能存在一些问题,如果发现请及时告之我会修正 字节码 助记符 指令含义 0x00 nop None 0x01 aconst_null 将null推送至栈顶 0x02 iconst_m1 将int型-1推送至栈顶 0x03 iconst_0 将int型0推送至栈顶 0x04 iconst_1 将int型1推送至栈顶 0x05 iconst_2 将int型2推送至栈顶 0x06 iconst_3 将int型3推送至栈顶 0x07

方法调用: 方法调用不同于方法执行,方法调用阶段唯一任务就是确定被调用方法的版本(即调用哪一个方法),暂时还不执行方法内部的具体过程.方法调用有,解析调用,分派调用(有静态分派,动态分派). 方法解析: 解析调用一定是一个静态的过程,在编译期就完全确定,可以在类加载的解析阶段就把涉及的符号引用转化为直接引用,不会延迟到运行期再去完成. 所有方法调用的目标方法在Class文件里面都是一个常量池中的符号引用,在类加载的解析阶段,会将其中一部分符号引用转化为直接引用(前提是,方法在程序真正运行前就可以

目录 Java字节码的角度分析switch的实现 引子 前置知识 一个妥协而又枯燥的方案 switch的实现 回顾历史 字节码分析 其他实现方式? Java字节码的角度分析switch的实现 作者 kesan 柯三 https://www.cnblogs.com/kesan/p/11684462.html 引子 在这个星球上活了22年,直到今天我才知道Java的Switch功能是如何实现的 前置知识 阅读本文需要你以对以下知识有所了解 数组 switch语法 先考虑一个问题,switch会被编译

Java字节码文件的主体结构分为一下几个部分:Class文件头部.常量池区域.当前类的描述信息.字段列表.方法列表.属性列表. Class文件头部 任何的class文件的前四个字节的内容就是CA FE BA BE .Java是一种咖啡,故称之为coffee baby.这四个字节作为该文件的校验码.-->4 接下来是JDK的版本信息,两个字节代表JDK的最低版本,两个字节JDK的最高版本.-->4 常量池区域 常量池中每一项包括两部分:一个字节标志他的类型,然后是内容,内容的宽度是不一样的.而这

案例1 public class Demo { public int calc(){ int a=100; int b=200; int c=300; return(a+b)*c; } public static void main(String[] args){ Demo demo = new Demo(); demo.calc(); } } 分析 javap生成 javac Demo.java javap -v Demo.class

    

虚拟机字节码执行引擎   转自https://juejin.im/post/5abc97ff518825556a727e66 所谓的「虚拟机字节码执行引擎」其实就是 JVM 根据 Class 文件中给出的字节码指令,基于栈解释器的一种执行机制.通俗点来说,也就是 JVM 解析字节码指令,输出运行结果的一个过程.接下来我们详细看看这部分内容. 方法调用的本质 在描述「字节码执行引擎」之前,我们先从汇编层面看看基于栈帧的方法调用是怎样的.(以 IA32 型 CPU 指令集为例) IA32 的程序中使

前言 本文已经收录到我的 Github 个人博客,欢迎大佬们光临寒舍: 我的 GIthub 博客 学习导图 一.为什么要学习字节码执行引擎? 代码编译的结果从本地机器码转变为字节码,是存储格式发展的一小步,却是编程语言发展的一大步 首先,抛出灵魂三问: 虚拟机在执行代码的时候,如何找到正确的方法呢? 如何执行方法内的字节码呢? 执行代码时涉及的内存结构有哪些呢? 如果你对上述问题理解得还不是特别透彻的话,可以看下这篇文章:如果理解了,你可以关闭网页,打开游戏放松了hhh 下面,笔者将带你探究 J

1. 场景的产生 先来看下下面代码展示的两个场景 @Testvoid testIPP() { int i = 0; for (int j = 0; j < 10; j++) { i = i++; System.out.println(i); }}@Testvoid testPPI() { int i = 0; for (int j = 0; j < 10; j++) { i = ++i; System.out.println(i); }} 首先两个方法的开始都定义了一个int变量 i,并初始化

JVM学习笔记——字节码指令 字节码 0与 1是计算机仅能识别的信号,经过0和1的不同组合产生了数字之上的操作.另外,通过不同的组合亦产生了各种字符.同样,可以通过不同的组合产生不同的机器指令.在不同的时代,不同的厂商,机器指令组成的集合是不同的.但毕竟CPU是底层基础硬件,指令集通常以扩展兼容的方式向前不断演进.而机器码是离CPU指令集最近的编码,是CPU可以直接解读的指令,因此机器码肯定是与底层硬件系统耦合的. 问题:如果某个程序员因为不同的硬件平台需要编写多套代码,这是十分令人崩溃的.Ja