通过Java字节码深入理解Java执行过程及JVM底层结构

发表时间：2022-03-25来源：网络

在读本文时，可以参考我的另外两篇介绍jvm的博客。
JVM底层结构
Java堆内存介绍及简单性能调优

生成一个字节码文件

首先我们编写一个简单的Java文件

在文件夹中找到这个文件，可以看到只有一个.java 文件

在命令行使用Javac命令，生成.class文件

使用Javap -c命令，生成字节码文件

看到这个乱七八糟的代码，你可能会问，，这tm是什么鬼。
下面通过JVM指令手册从Java底层对字节码进行分析

字节码分析

一、computer方法：

代码 int a=1

iconst_1:将int型常量①压入操作数栈
istore_2:将int类型的值存入局部变量①
结合JVM虚拟机内存结构图

首先，给常量a在操作数栈中分配一个内存空间，即iconst_1对应int a
然后，把常量a的值变成1，并存进局部变量表，即istore_2对应a=1

代码 int b=2

iconst_2:将int型常量②压入操作数栈
istore_2:将int类型的值存入局部变量②
同理，很容易理解

代码 return a+b

iload_1：从局部变量①中转载int类型值即a的值1
iload_2：从局部变量②中装载int类型值即b的值2
即把变量a的值1给装载出来，放在操作数栈
把变量b的值2给装载出来，放在操作数栈

iadd:执行int类型的加法
即从操作数栈中依次弹出栈顶元素相加，最终生成的结果压回操作数栈 a+b

最后 ireturn:从当前方法返回int
从操作数栈中弹出3
即对应 return 3

二、main方法

代码 Test test = new Test()

new：创建一个对象
我们对比上面的 int a 可以知道，new出来的test 也是一个局部变量，它被存放在main方法对应的栈帧内存区的局部变量表中，
但在jvm底层，对象创建之后放在堆中，
这样我们就可以发现栈和堆之间的一个联系。
那么，这两个东西真的就是一样的嘛？
其实，局部变量表中存放的是堆中对象对应的内存地址，即可以理解为它存放一个指向堆中对象的指针。

到这里，我们就可以通过字节码在jvm底层结构理解整个Java代码的执行过程。
最后还有一个问题

在执行main方法时，会跳出去转到computer方法中，在执行完computer方法后，它会再回到main方法中，但是，它回到哪了呢？
方法出口就记录着返回的位置。
同样，程序计数器？

它记录着程序执行的位置，即行数
设想，在Java代码执行时，经常会有多个线程。学过操作系统的就知道，cpu在运行时，经常会发生线程被抢占，被执行的线程挂起。那么，这个线程被挂起之后，它重新运行时，从哪开始呢？
程序计数器就解决了这个问题。