java字节码

  我们都知道Java字节码是JVM所使用的指令集。java字节码可以分为如下几类：

操作数栈

  Java 方法的栈桢分为操作数栈和局部变量区。通常来说，程序需要将变量从局部变量区加载至操作数栈中，进行一番运算之后再存储回局部变量区中。操作数栈的指令有如下：

• dup 复制栈顶元素（常用于复制 new 指令所生成的未经初始化的引用。）如下代码生所的字节码： dup
• pop 指令常用于舍弃调用指令的返回结果。当调用了有返回值的方法却不用返回值时需要有个pop指定，如下图所示： pop
• iconst，lconst, fconst, dconst, aconst, bipush, sipush，可以将不同类型的常量加载到操作数栈中。这几个指令的操作范围与类型如下表：

指令	类型	范围
iconst	int(boolean, byte, char, short)	[-1, 5]
lconst	long	0, 1
fconst	float	0, 1,2
dconst	double	0, 1
dconst	reference	null
bipush	int(boolean, byte, char, short)	[-128,127]
sipush	int(boolean, byte, char, short)	[-32768,32767]

代码与指令的对应关系如下图所示： 指令对应图

• ldc 加载常量池中的常量值。 Idc加载常量池中的例子

• 将局部变量区的值加载到操作数栈的指令
    Java 虚拟机将局部变量区当成一个数组，依次存放 this 指针（仅非静态方法），所传入的参数，以及字节码中的局部变量。存储在局部变量区的值，通常需要加载至操作数栈中，方能进行计算，得到计算结果后再存储至局部变量数组中。这些加载、存储指令如下表所示:

类型	加载指令	存储指令
int(boolean, byte, char, short)	iload	istore
long	lload	lstore
float	fload	fstore
double	dload	dstore
reference	aload	astore

局部变量表的字节码

• iinc M, N指令，（其中 M为正整数，N为整数），用于操作局部变量区。表求的含义为：将局部变量数组的第 M 个单元中的 int 值增加 N，常用于 for 循环中自增量的更新。字节码如下图所示： iinc例子

Java 相关指令

• new： 后跟目标类，生成该类的未初始化的对象。
• instanceof：后跟目标类，判断栈顶元素是否为目标类 / 接口的实例。是则压入 1，否则压入 0。如图所示： instanceof
• checkcast：后跟目标类，判断栈顶元素是否为目标类 / 接口的实例。如果不是便抛出异常
• athrow：将栈顶异常抛出
• monitorenter/monitorexit 为栈顶对象加解锁。如下图所示： monitorenter、monitorexit
• getstatic、putstatic用于访问静态字段。
• getfield、putfield用于访问实例子段。 getfield、getstatic

数组相关指令

• newarray：新建基本类型数组。
• anewarray：新建引用类型数组
• multianewarray ：生成多维数组
• arraylength: 求数组的长度。
  数组相关的加载与存储指令如下表：

类型	加载指令	存储指令
byte(boolean)	baload	bastore
char	caload	castore
short	saload	sastore
int	iaload	iastore
long	laload	lastore
float	faload	fastore
double	daload	dastore
reference	aaload	aastore

image.png

返回值相关指令

根据不同的返回类型，有不同的指令。如下表所示：

返回类型	返回指令
void	return
int(boolean, byte, char, short)	ireturn
long	lreturn
float	freturn
double	dreturn
reference	areturn

其它

• goto：无条件跳转指令

• tableswitch 和 lookupswtich：tableswitch针对密集的 cases，lookupswtich针对稀疏的 cases。

  
  goto、switch指令