Java字节码中jvm实例用法

要想使Java运行,我们可以设计一个面向Java语言特性的虚拟机,并通过编译器将Java程序转换为它可以识别的指令序列,也称为Java字节码。由于Java字节码指令的操作码被固定为一个字节,所以它的名字就这样命名了。本篇要带来的是Java字节码中jvm的使用,主要分为两个操作视角,一起来看看具体内容吧。

1、虚拟机视角

在执行Java代码时,首先需要将编译后的class文件装入Java虚拟机。装入的Java类将存储在方法区(MethodArea)中。虚拟机会在实际运行时执行方法区内的代码。JavaVirtualMachines将堆和栈分割为内存,以存储运行时数据。JavaVirtualProfessional将栈细分为面向Java方法的Java方法栈、面向本地方法(用C++写的native方法)的本地方法栈和存放各个线程执行位置的PC寄存器。

该调用将进入Java方法,而Java虚拟机会将在当前线程的Java方法栈中生成用于存储本地变量和字节码操作数的栈帧。该栈帧的大小是事先计算好的,并且Java虚拟机不需要连续地在内存空间中分布栈帧。Java虚拟机在退出当前执行的方法时,无论是正常还是异常,都将弹出当前线程的当前栈帧,并放弃该帧。

2、硬件视角

Java字节代码不能直接执行,因此Java虚拟机需要将字节代码翻译成机器代码。在HotSpot中,翻译过程有两种形式

1、是说明执行,把字节代码翻译成机器代码执行

2、是即时编译(Just-In-Timecompilation、JIT),将一种方法包含的所有字节代码编译成机器代码后执行。

前者的优势是不需要等待编译,后者的优势是实际运行速度更快。

知识点扩充:

作为一个Java开发者,对技术的追求而不仅仅停留在会用API,会写基本功能上,要想在技术上有更高的造诣,就需要深入到原理层面去认识代码运行的机制。因此,本文从class字节码文件的结构入手,一步步来解剖二进制字节码的内部工作原理,这对深入理解JVM的运行机制大有裨益,同时,对于想要使用BCEL来动态改变Class字节码指令的工作也很有帮助(示例:JVM Class字节码之三-使用BCEL改变类属性)。

什么是Class文件

Java字节码类文件(.class)是Java编译器编译Java源文件(.java)产生的“目标文件”。它是一种8位字节的二进制流文件, 各个数据项按顺序紧密的从前向后排列, 相邻的项之间没有间隙, 这样可以使得class文件非常紧凑, 体积轻巧, 可以被JVM快速的加载至内存, 并且占据较少的内存空间(方便于网络的传输)。

Java源文件在被Java编译器编译之后, 每个类(或者接口)都单独占据一个class文件, 并且类中的所有信息都会在class文件中有相应的描述, 由于class文件很灵活, 它甚至比Java源文件有着更强的描述能力。

class文件中的信息是一项一项排列的, 每项数据都有它的固定长度, 有的占一个字节, 有的占两个字节, 还有的占四个字节或8个字节, 数据项的不同长度分别用u1, u2, u4, u8表示, 分别表示一种数据项在class文件中占据一个字节, 两个字节, 4个字节和8个字节。 可以把u1, u2, u3, u4看做class文件数据项的“类型” 。

到此这篇关于Java字节码中jvm实例用法的文章就介绍到这了,更多相关Java字节码中jvm的使用内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

时间: 2021-02-22

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