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作者：互联网
YL办淮南证书(哪里)╋嶶(188)電(7384)呺(8713)哪里-(本地)办√各√种√证√-件︿Java 虚拟机（JVM）是执行已编译 Java 字节码的软件。它是 Java 平台的重要组成部分，包括程序、规范、库和数据结构，让它们协同工作。Java 字节码是指编译好的 Java 程序中使用的机器语言的名字。
JVM 执行的编译程序包含了 Java 字节码。每个 Java 源程序都必须编译为 Java 字节码（形式为 .class 文件）后才能执行。包含 Java 字节码的程序可以在任何安装了 Java 运行时软件的计算机系统上执行。
例如，一个 Java 源文件名为 Account.java，编译为文件 Account.class。这个类文件是该类中每个方法的字节码流。JVM 可能选择实时编译（just-in-time compilation）技术把类字节码编译为计算机的本机机器语言。
正在执行的 Java 方法有自己的堆栈帧存放局部变量、操作数栈、输入参数、返回地址和返回值。操作数区实际位于堆栈顶端，因此，压入这个区域的数值可以作为算术和逻辑运算的操作数，以及传递给类方法的参数。
在局部变量被算术运算指令或比较指令使用之前，它们必须被压入堆栈帧的操作数区域。通常把这个区域称为操作数栈（operand stack）。
Java 字节码中，每条指令包含 1 字节的操作码、零个或多个操作数。操作码可以用 Java 反汇编工具显示名字，如 iload、istore、imul 和 goto。每个堆栈项为 4 字节（32 位）。
查看反汇编字节码
Java 开发工具包（JDK）中的工具 javap.exe 可以显示 java.class 文件的字节码，这个操作被称为文件的反汇编。命令行语法如下所示：
javap -c classname
比如，若类文件名为 Account.class，则相应的 javap 命令行为：
javap -c Account
安装 Java 开发工具包后，可以在 \bin 文件夹下找到 javap.exe 工具。
指令集
1) 基本数据类型
JVM 可以识别 7 种基本数据类型，如下表所示。和 x86 整数一样，所有有符号整数都是二进制补码形式。但它们是按照大端顺序存放的，即高位字节位于每个整数的起始地址（x86 的整数按小端顺序存放）。
数据类型 所占字节 格式 数据类型 所占字节 格式
char 2 Unicode 字符 long 8 有符号整数
byte 1 有符号整数 float 4 IEEE 单精度实数
short 2 有符号整数 double 8 IEEE 双精度实数
int 4 有符号整数
2) 比较指令
比较指令从操作数栈的顶端弹出两个操作数，对它们进行比较，再把比较结果压入堆栈。现在假设操作数入栈顺序如下所示：
下表给出了比较 op1 和 op2 之后压入堆栈的数值：
op1 和 op2 比较的结果 压入操作数栈的数值
op1 > op2 1
op1 = op2 0
op1 < op2 -1
dcmp 指令比较双字，fcmp 指令比较浮点数。
3) 分支指令
分支指令可以分为有条件分支和无条件分支。Java 字节码中无条件分支的例子是 goto 和 jsr。
goto 指令无条件分支到一个标号：
goto label
jsr 指令调用用标号定义的子程序。其语法如下：
jsr label
条件分支指令通常检测从操作数栈顶弹出的数值。根据该值，指令决定是否分支到给定标号。比如，ifle 指令就是当弹出数值小于等于 0 时跳转到标号。其语法如下：
ifle label
同样，ifgt 指令就是当弹出数值大于等于 0 时跳转到标号。其语法如下：
ifgt label
Java 反汇编示例
为了帮助理解 Java 字节码是如何工作的，本节将给出用 Java 编写的一些短代码例子。在这些例子中，请注意不同版本 Java 的字节码清单细节会存在些许差异。
每个编号行表示一条 Java 字节码指令的字节偏移量。本例中，可以发现每条指令都只占一个字节，因为指令偏移量的编号是连续的。
尽管字节码反汇编一般不包括注释，这里还是会将注释添加上去。虽然局部变量在运行时堆栈中有专门的保留区域，但是指令在执行算术运算和数据传送时还会使用另一个堆栈，即操作数栈。为了避免在这两个堆栈间产生混淆，将用索引值来指代变量位置，如 0、1、2 等。
现在来仔细分析刚才的字节码。开始的两条指令将一个常数值压入操作数栈，并把同一个值弹出到位置为 0 的局部变量：
iconst_3 //常数（3）压入操作数栈
istore_0 //弹出到局部变量0
接下来的四行将其他两个常数压入操作数栈，并把它们弹岀到位置分别为 1 和 2 的局部变量：
iconst_2 //常数（2）压入操作数栈
istore_1 //弹出到局部变量1
iconst_0 //常数（0）压入操作数栈
istore_2 //弹出到局部变量2
由于已经知道了该生成字节码的 Java 源代码，因此，很明显下表列出的是三个变量的位置索引：
位置索引 变量名
0 A
1 B
2 sum
接下来，为了实现加法，必须将两个操作数压入操作数栈。指令 iload_0 将变量 A 入栈，指令 iload_1 对变量 B 进行相同的操作：
iload_0 // （A 入栈）
iload_1 // （B 入栈）
现在操作数栈包含两个数：
这里并不关心这些例子的实际机器表示，因此上图中的运行时堆栈是向上生长的。每个堆栈示意图中的最大值即为栈顶。
指令 iadd 将栈顶的两个数相加，并把和数压入堆栈：
iadd
操作数栈现在包含的是 A、B 的和数：
指令 istore_2 将栈顶内容弹出到位置为 2 的变量，其变量名为 sum：
istore_2
操作数栈现在为空。
【示例 2】两个 Double 类型数据相加
下面的 Java 代码片段实现两个 double 类型的变量相加，并将和数保存到 sum。它执行的操作与两个整数相加示例相同，因此这里主要关注的是整数处理与 double 处理的差异：
double A = 3.1;
double B = 2;
double sum = A + B;
本例的反汇编字节码如下所示，用 javap 实用程序可以在右边插入注释：
ldc2_w #20; // double 3.Id
dstore_0
ldc2_w #22; // double 2.Od
dstore_2
dload_0
dload_2
dadd
dstore_4
下面对这个代码进行分步讨论。偏移量为 0 的指令 ldc2_w 把一个浮点常数（3.1）从常数池压入操作数栈。ldc2 指令总是用两个字节作为常数池区域的索引：
ldc2_w #20; // double 3.ld
偏移量为 3 的 dstore 指令从堆栈弹出一个 double 数，送入位置为 0 的局部变量。该指令起始偏移量（3）反映出第一条指令占用的字节数（操作码加上两字节索引）：
dstore_0 //保存到 A
同样，接下来偏移量为 4 和 7 的两条指令对变量 B 进行初始化：
ldc2_w #22; // double 2.Od
dstore_2 // 保存到 B
指令 dload_0 和 dload_2 把局部变量入栈，其索引指的是 64 位位置（两个变量栈项），因为双字数值要占用 8 个字节：
dload_0
dload_2
接下来的指令（dadd）将栈顶的两个 double 值相加，并把和数入栈：
dadd
最后，指令 dstore_4 把栈顶内容弹出到位置为 4 的局部变量：
dstore_4
JVM 条件分支
了解 JVM 怎样处理条件分支是理解 Java 字节码的重要一环。比较操作总是从堆栈栈顶弹出两个数据，对它们进行比较后，再把结果数值入栈。条件分支指令常常跟在比较操作的后面，利用栈顶数值决定是否分支到目标标号。比如，下面的 Java 代码包含一个简单的 IF 语句，它将两个数值中的一个分配给一个布尔变量：
double A = 3.0;
boolean result = false;
if( A > 2.0 )
result = false;
else
result = true;
该 Java 代码对应的反汇编如下所示：
ldc2_w #26; // double 3.Od
dstore_0 // 弹出到 A
iconst_0 // false = 0
istore_2 //保存到 result
dload_0
ldc2_w #22; // double 2.0d
dcmpl
ifle 19 //如果 A ≤ 2.0,转到 19
iconst_0 // false
istore_2 // result = false
goto 21 //跳过后面两条语句
iconst_l // true
istore_2 // result = true
开始的两条指令将 3.0 从常数池复制到运行时堆栈，再把它从堆栈弹岀到变量 A：
ldc2_w #26; // double 3.0d
dstore_0 // 弹出至A
接下来的两条指令将布尔值 false （等于 0）从常量区复制到堆栈，再把它弹出到变量 result：
iconst_0 // false = 0
istore_2 // 保存到 result
A 的值（位置 0）压入操作数栈，数值 2.0 紧跟其后入栈：
dload_0 //A 入栈
ldc2_w #22; // double 2.0d
操作数栈现在有两个数值：
指令 dcmpl 将两个 double 数弹出堆栈进行比较。由于栈顶的数值（2.0）小于它下面的数值（3.0），因此整数 1 被压入堆栈。
dcmpl
如果从堆栈弹出的数值小于等于 0，则指令 ifle 就分支到给定的偏移量：
ifle 19 //如果 stack.pop() <= 0，转到 19
这里要回顾一下之前给出的 Java 源代码示例，若 A>2.0，其分配的值为 false：
if( A > 2.0 )
result = false;
else
result = true;
如果 A <= 2.0，Java 字节码就把 IF 语句转向偏移量为 19 的语句，为 result 分配数值 true。与此同时，如果不发生到偏移量 19 的分支，则由下面几条指令把 false 赋给 result：
iconst_0 // false
istore_2 // result = false
goto 21 //跳过后面两条指令
偏移量 16 的指令 goto 跳过后面两行代码，它们的作用是给 result 分配 true：
iconst_l // true
istore_2 // result = true
Java 虚拟机的指令集与 x86 处理器系列的指令集有很大的不同。它采用面向堆栈的方法实现计算、比较和分支，与 x86 指令经常使用寄存器和内存操作数形成了鲜明的对比。
虽然字节码的符号反汇编不如 x86 汇编语言简单，但是，编译器生成字节码也是相当容易的。每个操作都是原子的，这就意味着它只执行一个操作。
标签：操作数,Java,字节,double,指令,GA,堆栈,淮南 来源： https://www.cnblogs.com/bianweibk/p/14506824.html