虚拟机执行子系统-8.虚拟机字节码执行引擎

目录

1运行时栈帧结构

1.1局部变量表

1.1.1功能

1.1.2 slot

1.1.3 this

1.2操作数栈

1.3动态连接

1.4方法返回地址（方法出口）

2方法调用

2.1解析

2.2分派

2.2.1静态分派（例如：重载）

2.2.2动态分派（重写）

2.2.3单分派与多分派

2.2.4个人理解

2.2.5虚拟机动态分派的实现

2.3动态类型语言支持（JDK1.7）

2.3.1动态类型语言

2.3.2java.lang.invoke（MethodHandle方法的引用）

2.3.3invokedynamic指令

3基于栈的字节码执行引擎

3.1解释执行

3.2基于栈的指令集和基于寄存器的指令集

3.3基于栈的解释器执行过程

1运行时栈帧结构

1.1局部变量表

1.1.1功能

1.1.2 slot

• 32位

• reference类型

• 64位

long和double

1.1.3 this

1.2操作数栈

1.3动态连接

1.4方法返回地址（方法出口）

方法退出的两个方式：

正常完成出口：遇到方法返回的字节码指令

异常完成出口：方法执行过程中遇到异常，且未在方法内部处理

 

2方法调用

2.1解析

类加载的解析阶段，会将一部分符号引用转化为直接引用，这种转化成功的前提是：

方法在运行之前就有一个可确定的调用版本，且这个调用版本在运行期不可变。这类方法调用称为解析。

• 5个方法调用字节码指令

• 虚方法与非虚方法

final方法是非虚方法，虽然final方法由invokevirtual调用

2.2分派（静态或动态）

2.2.1静态分派（例如：重载）

静态分派：依据静态类型来定位方法执行版本

举例：编译器在重载时通过参数的静态类型选择方法执行版本

代码示例片段：

2.2.2动态分派（重写）

实现原理：invokevirtual指令的多态查找过程

重写的方法选择实际类型作为方法执行版本（动态分派）

2.2.3单分派与多分派

方法的宗量：方法的接收者（实际执行者）与方法的参数

• 静态多分派

• 动态单分派

 

2.2.4个人理解

在多态中，有一句经典的口诀：编译时看左边，运行时看右边。编译看左边是因为静态分派发生在编译阶段，运行看右边是因为运行时是动态分派。

私货：

Java是静态多分派，动态单分派。所以在动态分派的时候invokevirtual指令需要按继承关系从下往上搜寻方法。我在想，如果是动态多分派，应该就不用搜寻，而是直接定位了，不知道想的对不对。

2.2.5虚拟机动态分派的实现

动态分派需要运行时在类的方法元数据中寻找方法，而动态分派非常频繁，所以虚拟机采用优化手段解决，包括稳定优化和激进优化。

稳定优化：虚方法表

2.3动态类型语言支持（JDK1.7）

2.3.1动态类型语言

类型检查主体过程在运行期而非编译期

2.3.2java.lang.invoke（MethodHandle方法的引用）

Java语言不能单独把一个函数作为参数进行传递。

2.3.3invokedynamic指令

看不懂以后补充

 

3基于栈的字节码执行引擎

3.1解释执行

C/C++编译器走下方路径，词法分析、语法分析、优化器及目标代码生成器独立于执行引擎，形成完整的编译器。

Javac编译器完成了字节码指令流之前的过程，解释器在虚拟机内部。

3.2基于栈的指令集和基于寄存器的指令集

• 基于栈

指令流中的指令大部分都是零地址指令，依赖操作数栈进行工作

优点：可移植

缺点：速度慢（栈实现在内存中，频繁内存访问。以及出入栈操作产生更多指令）

• 基于寄存器

3.3基于栈的解释器执行过程