JVM總括三-字節碼、字節碼指令、JIT編譯執行

JVM總括三-字節碼、字節碼指令、JIT編譯執行

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　　java文件編譯後的class文件，java跨平臺的中間層，JVM經過對字節碼的解釋執行（執行模式，還有JIT編譯執行，下面講解），屏蔽對操做系統的依賴。一個字節（8位）能夠儲存256中不一樣的指令，這樣的指令就是字節碼，java全部指令有200個左右，這些指令組成了字節碼文件（.class）。

1、字節碼的主要指令：

　　.class文件裏面的十六進制文件（如：圖一），其中CAFE BABE是標誌這個文件爲java的編譯後的文件，00000034表明版本號，01670700一個字節（8位）就是一個字節指令，因爲數值指令太難看懂，咱們能夠用javap將指令翻譯爲助記指令（如：圖二）。

  圖一

  圖二

一、加載或儲存指令

　　在棧幀中，經過指令操做數據在局部變量表與操做棧間傳遞。

• ILOAD、ALOAD：將int、對象引用類型從局部變量表壓入操做棧頂；
• ISTORE、ASTORE：將int、對象引用類型從操做棧頂儲存到局部變量表裏；
• ICONST、BIPUSH、SIPUSH、LDC：將常亮加載到操做棧頂。

二、運算指令

　　對操做棧上的值進行運算，並把結果寫入操做棧頂，如IADD、IMUL。

三、類型轉換指令

　　I2L、D2F

四、對象建立與訪問指令

 　　NEW

 除了字節碼指令外，還包括像LINENUMBER儲存字節碼與源碼對應，方便調試定位；LOCALVARIABLE儲存當前方法使用到的局部表量表。

2、java源碼文件轉化爲字節碼（.class）文件的過程

 　　JAVA源文件---------->詞法解析---------->語法解析---------->語義分析--------->生成字節碼--------->字節碼文件

　　詞法分析：根據空格分割出單詞、操做符等，造成token信息流；

　　語法分析：根據token流和java語法規範生成語法樹；

　　語義分析：檢查關鍵字、類型匹配是否正確；

3、執行模式

一、解釋執行

　　JVM經過加載到的字節碼進行執行；

二、JIT編譯執行

　　將熱點代碼（例如：高頻方法體、循環體、公共模塊）直接翻譯成機器碼，提升之後的執行效率；

三、JIT編譯執行與解釋執行混合執行（主流JVM執行模式）

每次方法調用的時候，方法調用計數器加1，若是計數達到閾值，請求編譯成機器碼，將機器碼放在Code cache裏面，下次執行查看是否已編譯成機器碼，已編譯的直接執行機器碼，沒有編譯的經過解釋執行（也就是執行字節碼）；