深入了解JAVA虚拟机学习笔记20——字节码指令4(其余指令)

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指令这块的相关?信息我们在前几篇的文章中已经有了基本理解，这一篇不过多解释了，将剩下的指令列出来，作为记录（节选自《深入了解JAVA虚拟机》）。

1、对象创立与访问指令

JVM对类实例和数组创立和操作用了不同的字节码指令，包括：

创立类实例的指令：new

创立数组的指令：newarray , anewarray , multianewarray

访问类字段（static 字段，或者者称为类变量）和实例字段（非static 字段，或者者称为实例变量）的指令：getfield , putfield , getstatic , putstatic

把一个数组元素加载到操作数栈的指令：baload , caload , saload , iaload , laload , faload , daload , aaload

将一个操作数栈的值存储到数组元素中的指令：bastore , castore , sastore , iastore , fastore , dastore , aastore

取数组长度的指令：arraylength

检查类实例类型的指令：instanceof，checkcast

2.操作数栈管理指令

操作数栈的栈顶一个或者两个元素出栈：pop , po2

复制栈顶一个或者两个元素并将复制值或者双份值重新压入栈顶：dup ，dup2，duo_x1，dup_x2,dup2_x2

将栈最顶端的两个数值交换：swap

3.控制转移指令

使用于让JVM有条件或者无条件地从指定的位置指令（而不是控制转移指令的下一条指令）继续执行程序，即有条件或者无条件地修改PC寄存器的值。

控制转移指令如下：

3.1、条件分支：ifeq、iflt、ifle、ifgt、ifge、ifnull、ifnonnull、empeq、if_icmpne、if_icmplt、if_icmpgt、if_icmple、if_icmpge、if_acmpeq和if_acmpne；

3.2、复合条件分支：tableswitch、lookupswitch；

3.3、无条件分支：goto、goto_w、jsr、jsr_w、ret；

JVM有专门解决int、reference类型和检测null值的指令：

对boolean、byte、char和short类型的条件分支比较操作，都是用int类型的比较操作指令；

对long、float和double类型的条件分支比较操作，则先会执行相应类型的比较运算指令（dempg、dempl、fempg、fempl、lemp），而后返回一个整型值到操作数栈中，再执行int类型的条件分支比较操作完成跳转；

所以java虚拟机提供的int类型的条件分支指令是最为丰富和强大的。

4.方法调使用和返回指令

方法调使用指令主要是的以下5条：

1、invokevirtual指令：使用于调使用对象的实例方法，根据实际类型进行分派（虚方法分派），最常见的分派方式；

2、invokeinterface指令：使用于调使用对象接口方法，运行时会搜索一个实现了该接口方法的对象，找出适合的方法进行调使用；

3、invokespecial指令：使用于调使用少量需要特殊解决的实例方法，包括实例初始化方法、私有方法和父类方法；

4、invokestatic指令：使用于调使用类方法（static方法）；

5、invokedynamic指令：使用于在运行时动态解析出调使用点限定符所引使用的方法，并执行该方法；

前面4条指令的分派逻辑都固化在JVM内，而invokedynamic指令的分派逻辑是由使用户所设定的引导方法决定的。

方法调使用指令与数据类型无关，而方法返回指令是根据返回值类型区分的，包括：

1、ireturn、lreturn、freturn、dreturn、areturn；

2、return：void方法、实例初始化方法以及类和接口的类初始化方法用。

5.异常解决指令

Java程序中显式抛出异常的操作（throw语句）都是由athrow指令来实现的；

还有许多运行时异常，会在JVM指令检测到异常时自动抛出，如idiv或者ldiv指令除数为零时，自动抛出ArithmeticException异常；

另外，解决异常（catch语句）不是由字节码指令实现的，而是采使用异常表来完成（Code属性中的异常）。

6.同步指令

Java虚拟机能支持方法级的同步和方法内部一段指令序列的同步。这两种同步结构都是用管理（Monitor）来支持的。

方法级的同步是隐含的，既无需通过字节码指令来控制，也实现在方法调使用和返回操作之中。

同步一段指令序列通常是由Java语言中的synchronize语句块来表示的，Java虚拟机的指令集中有monitorenter和monitorexit两条指令来支持synchronize关键字的语义，正的确现synchronized关键字需要Java编译器与Java虚拟机两者共同协作支持。

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