当前位置:首页 > 单片机 > 架构师社区
[导读]原文:https://bbs.huaweicloud.com/blogs/250559当你学会了java语言之后,你写了一些代码,然后你想要执行你的代码,来达成某些功能。那么,你都知道这段代码都是如何执行的吗?1.编译成class众所周知,java代码是不能直接在jvm上执行的,...

原文:https://bbs.huaweicloud.com/blogs/250559

当你学会了java语言之后,你写了一些代码,然后你想要执行你的代码,来达成某些功能。那么,你都知道这段代码都是如何执行的吗?

1. 编译成class

众所周知,java代码是不能直接在jvm上执行的,执行的是class文件,将java代码编程class文件,需要编译

常用的编译方法是:javac xxx.java

但目前常见的java编辑工具,如eclipse和ideal都自带自动编译动能

2. jvm的构成

让我们回忆一下jvm的构成:

一段java代码是如何执行的?
主题上分为五个部分:

方法区,本地方法栈,java堆,java栈,程序计数器

其中,java栈,本地方法栈,程序计数器为线程私有,其余为线程共享

那么,方法在哪个地方执行呢?

java栈。

栈的遵循的方式是先进后出,java栈中方法的执行也遵循此规律,方法执行的步骤又称为栈帧。

3. 方法的顺序执行和栈帧

上代码:

Java 代码

public class Main {
    public static void a(){
        b();
    }

    public static void b(){
        c();
    }

    public static void c(){
        System.out.println("Hello world!");
    }

    public static void main(String[] args{
        a();
    }
}
上面是一段很简单的代码,主体上就是:

(1)一个Main类

(2)上面定义了一个main方法

(3)该main方法调用了静态方法a

(4)方法a调用方法b

(5)方法b调用方法c

(6)方法c打印了“Hello world!”

前文说过,java定义的非本地方法都是在java栈内执行的,一方法一栈帧

所以假设

mian方法对应栈帧m

  • a方法对应栈帧a

  • b方法对应栈帧b

  • c方法对应栈帧c

根据方法的调用,入栈顺序为:m,a,b,c

所以,栈帧出栈(即方法执行)顺序为:c,b,a,m

4. class文件反编译过后的样子

上一节,方法或栈帧在java栈的执行顺序,但在方法体内的内容是怎么执行的呢。

前文提到,jvm执行的是class文件,而class文件内是什么?

class文件内是一组指令集。

如何证明呢,还是再看一段代码。

Java 代码

public class Calculator{
    public int add(){
        int n = 10;
        int m = 20;
        int r = n   m;
        return r;
    }

    public static void main(String[] args{
        Calculator calculator = new Calculator();
        int a = calculator.add();
        System.out.println(a);
    }
}
如上代码,实现的功能是:

(1)定义两个变量,相加

(2)main方法new对象,调用方法

但,class文件是不可以直接查看的。

我们可以采用反编译的方法,反编译命令:

javap -c xxx.class

一段java代码是如何执行的?
上述文件反编译后的样子如下:

一段java代码是如何执行的?
每个方法下面的Code,都是一组指令集。

5. 指令集详解

在讨论指令集之前,首先要讲一个概念,那就是对栈帧进一步拆分。

栈帧一共分为四个部分:局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址

其中,局部变量表和操作数栈是最重要的两个部分,局部变量表存放在方法中定义的局部变量,操作数栈相当于jvm的一个缓存,所有的操作都必须在此处进行,所有的变量都必须加载到操作数栈才能被使用。所以,所谓指令,就是在局部变量表和操作数栈来回倒腾的过程。

下面对指令进行分类讲解:

(1)入栈指令

整型入栈指令:

  • 取值-1~5采用iconst指令;

  • 取值-128~127采用bipush指令;

  • 取值-32768~32767采用sipush指令;

  • 取值-2147483648~2147483647采用ldc指令。

非整型入栈指令:

  • float,String类型也使用ldc指令

  • double和long类型使用ldc_2w

  • boolean类型视作0和1

  • null的入栈指令为:aconst_null

(2)存储指令

将操作数栈中的常量保存在局部变量表中的某个位置

如:

  • istore_1:将上面入栈的整型常量保存在局部变量表中的第1个位置

  • fstore_2:将上面入栈的浮点常量保存在局部变量表中的第2个位置

  • dstore_10:将上面入栈的双浮点常量保存在局部变量表中的第10个位置

  • lstore_20:将上面入栈的长整常量保存在局部变量表中的第20个位置

  • astore_100:将上面入栈的引用常量保存在局部变量表中的第100个位置

(3)变量入栈指令

  • iload_1:局部变量表中的第1个位置的整型变量入栈

  • fload_2:局部变量表中的第1个位置的浮点型变量入栈

  • dload_10:局部变量表中的第1个位置的双浮点型变量入栈

  • lload_20:局部变量表中的第1个位置的长整型变量入栈

  • aload_100:局部变量表中的第100个位置的引用型变量入栈

(4)计算指令

  • 加:iadd、ladd、fadd、dadd
    减:isub、lsub、fsub、dsub
    乘:imul、lmul、fmul、dmul
    除:idiv、ldiv、fdiv、ddiv

注意:栈顶计算,一次只能计算一个表达式

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭