JVM字节码

JVM字节码

 前面我们通过tomcat本身的参数以及jvm的参数对tomcat做了优化，其实要想将应用程序跑的更快、效率更高，除了对tomcat容器以及jvm优化外，应用程序代码本身如果写的效率不高的，那么也是不行的，所以，对于程序本身的优化也就很重要了。
对于程序本身的优化，可以借鉴很多前辈们的经验，但是有些时候，在从源码角度方面分析的话，不好鉴别出哪个效率高，如对字符串拼接的操作，是直接“+”号拼接效率高还是使用StringBuilder效率高？这个时候，就需要通过查看编译好的class文件中字节码，就可以找到答案。我们都知道，java编写应用，需要先通过javac命令编译成class文件，再通过jvm执行，jvm执行时是需要将class文件中的字节码载入到jvm进行运行的。

通过javap命令查看class文件的字节码内容

package cn.itcast.jvm;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
int a = 2;
int b = 5;
int c = b ‐ a;
System.out.println(c);
}
}

通过javap命令查看class文件中的字节码内容：

javap ‐v Test1.class > Test1.txt
javap用法: javap <options> <classes>
其中, 可能的选项包括:
‐help ‐‐help ‐? 输出此用法消息
‐version 版本信息
‐v ‐verbose 输出附加信息
‐l 输出行号和本地变量表
‐public 仅显示公共类和成员
‐protected 显示受保护的/公共类和成员
‐package 显示程序包/受保护的/公共类
和成员 (默认)
‐p ‐private 显示所有类和成员
‐c 对代码进行反汇编
‐s 输出内部类型签名
‐sysinfo 显示正在处理的类的
系统信息 (路径, 大小, 日期, MD5 散列)
‐constants 显示最终常量
‐classpath <path> 指定查找用户类文件的位置
‐cp <path> 指定查找用户类文件的位置
‐bootclasspath <path> 覆盖引导类文件的位置

 查看Test1.txt文件，内容如下：

Classfile /F:/code/itcast‐jvm/itcast‐jvmtest/
target/classes/cn/itcast/jvm/Test1.class
Last modified 2018‐9‐27; size 577 bytes
MD5 checksum 4214859db3543c0c783ec8a216a4795f
Compiled from "Test1.java"
public class cn.itcast.jvm.Test1
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #5.#23 // java/lang/Object."<init>":
()V
#2 = Fieldref #24.#25 //
java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#3 = Methodref #26.#27 // java/io/PrintStream.println:
(I)V
#4 = Class #28 // cn/itcast/jvm/Test1
#5 = Class #29 // java/lang/Object
#6 = Utf8 <init>
#7 = Utf8 ()V
#8 = Utf8 Code
#9 = Utf8 LineNumberTable
#10 = Utf8 LocalVariableTable
#11 = Utf8 this
#12 = Utf8 Lcn/itcast/jvm/Test1;
#13 = Utf8 main
#14 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#15 = Utf8 args
#16 = Utf8 [Ljava/lang/String;
#17 = Utf8 a
#18 = Utf8 I
#19 = Utf8 b
#20 = Utf8 c
#21 = Utf8 SourceFile
#22 = Utf8 Test1.java
#23 = NameAndType #6:#7 // "<init>":()V
#24 = Class #30 // java/lang/System
#25 = NameAndType #31:#32 // out:Ljava/io/PrintStream;
#26 = Class #33 // java/io/PrintStream
#27 = NameAndType #34:#35 // println:(I)V

#28 = Utf8 cn/itcast/jvm/Test1
#29 = Utf8 java/lang/Object
#30 = Utf8 java/lang/System
#31 = Utf8 out
#32 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#33 = Utf8 java/io/PrintStream
#34 = Utf8 println
#35 = Utf8 (I)V
{
public cn.itcast.jvm.Test1();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method
java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 3: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this Lcn/itcast/jvm/Test1;
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=4, args_size=1
0: iconst_2
1: istore_1
2: iconst_5
3: istore_2
4: iload_2
5: iload_1
6: isub
7: istore_3
8: getstatic #2 // Field
java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
11: iload_3
12: invokevirtual #3 // Method

java/io/PrintStream.println:(I)V
15: return
LineNumberTable:
line 6: 0
line 7: 2
line 8: 4
line 9: 8
line 10: 15
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 16 0 args [Ljava/lang/String;
2 14 1 a I
4 12 2 b I
8 8 3 c I
}
SourceFile: "Test1.java

 

内容大致分为4个部分：
第一部分：显示了生成这个class的java源文件、版本信息、生成时间等。
第二部分：显示了该类中所涉及到常量池，共35个常量。
第三部分：显示该类的构造器，编译器自动插入的。
第四部分：显示了main方的信息。（这个是需要我们重点关注的） 

常量池

官方文档：

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.4-140

 

 

 解读方法字节码

 

public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V //方法描述，V表示该方法的放回值为
void
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC // 方法修饰符，public、static的
Code:
// stack=2,操作栈的大小为2、locals=4，本地变量表大小，args_size=1, 参数
的个数
stack=2, locals=4, args_size=1
0: iconst_2 //将数字2值压入操作栈，位于栈的最上面
1: istore_1 //从操作栈中弹出一个元素(数字2)，放入到本地变量表中，位
于下标为1的位置（下标为0的是this）
2: iconst_5 //将数字5值压入操作栈，位于栈的最上面
3: istore_2 //从操作栈中弹出一个元素(5)，放入到本地变量表中，位于第
下标为2个位置
4: iload_2 //将本地变量表中下标为2的位置元素压入操作栈（5）
5: iload_1 //将本地变量表中下标为1的位置元素压入操作栈（2）
6: isub //操作栈中的2个数字相减
7: istore_3 // 将相减的结果压入到本地本地变量表中，位于下标为3的位置
// 通过#2号找到对应的常量，即可找到对应的引用
8: getstatic #2 // Field
java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
11: iload_3 //将本地变量表中下标为3的位置元素压入操作栈（3）
// 通过#3号找到对应的常量，即可找到对应的引用，进行方法调用
12: invokevirtual #3 // Method
java/io/PrintStream.println:(I)V
15: return //返回
LineNumberTable: //行号的列表
line 6: 0
line 7: 2
line 8: 4
line 9: 8
line 10: 15
LocalVariableTable: // 本地变量表
Start Length Slot Name Signature
0 16 0 args [Ljava/lang/String;
2 14 1 a I
4 12 2 b I
8