深入了解JAVA虚拟机学习笔记20——字节码指令4(其余指令)

作者 : 开心源码 本文共2069个字,预计阅读时间需要6分钟 发布时间: 2022-05-11 共60人阅读

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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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