深入理解Java虚拟机（二）

目录

• 八、虚拟机字节码执行引擎
  • 2、运行时栈帧结构
  • 3、方法调用
  • 4、基于栈的字节码执行引擎

八、虚拟机字节码执行引擎

2、运行时栈帧结构

栈帧是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构，他是虚拟机栈的元素。存储了 * 局部变量表（大小编译期确定） * 以槽为单位（最小32位，可能64位，看实现） * 为了提高内存利用率，允许槽复用 * 局部变量必须手动初始化 * 操作数栈（大小编译期确定） * 由于字节码是基于操作数栈的体系结构，所以特有此结构，相当于寄存器 * 为了提高内存使用率，两个栈帧的操作数和局部变量表可能重合（发生调用时进行传参时，直接复用） * 动态链接 * 方法返回信息

3、方法调用

• 解析
  • 在类加载阶段会将一部分符号引用转换为直接引用（编译器可知、运行期不可变），这一部分为：
    • 静态方法
    • 私有方法和final方法（非虚方法）
• 分派
  • 静态分派：方法重载（因为在编译时，类型已知）
  • 动态分派：方法重写，方法重写的字节码解析（Person.say()）
    • 将调用重写方法的实际引用放入操作数栈顶，记做C
    • 在C中查找方法，并进行检查（父类检查、权限检查）
    • invokevirtual将间接引用转换为直接引用，并执行
    • 实现：类似虚方法表的方式（重写的指向自己的方法，未重写的指向父类方法）
  • Java是一门：
    • 静态多分派（根据方法接受者和方法参数两者，确定方法引用）
    • 动态单分派（仅根据方法接受者确定）
    • 的语言

方法宗量：方法的接受者和方法的参数的统称

JDK7动态语言的支持 * 动态类型语言：类型检查的主体过程在运行期而不是在编译期（变量无类型而变量值才有类型） * JDK7加入的java.lang.invoke提供了动态确定目标方法的机制

package cn.rectcircle.jvmlearn.ch07;

import java.lang.invoke.MethodHandle;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.MethodType;

public class InvokeLearn {
	static class ClassA {
		public void println(String s){
			System.out.println(s);
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws Throwable {
		Object obj = System.currentTimeMillis() % 2 == 0 ? System.out:new ClassA();
		MethodHandle mh =  getPrintlnMethodHandle(obj);
		mh.invokeExact("Hello World!");
	}

	private static MethodHandle getPrintlnMethodHandle(Object obj) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException {
		MethodType mt = MethodType.methodType(void.class, String.class);
		return MethodHandles.lookup().findVirtual(obj.getClass(), "println", mt).bindTo(obj);
	}

}

• invokedynamic指令，的分派逻辑不是有虚拟机决定的，而是由程序员决定的，若想要jvm运行其他动态语言，可以自已实现一个分派逻辑，嵌入到字节码中即可

4、基于栈的字节码执行引擎

字节码是基于栈的指令集 * 可移植性高 * 效率较低 * 编译器实现简单 * 代码紧凑 * 指令数目多