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Java字节码学习之MethodInvoke

JavaJVM数据结构 
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学习Java字节码有助于理解Java内存结构，加深对JVM的理解。



    首先需要知道JVM内存由堆、栈、方法区、本地方法栈组成。
    堆中存放JVM生命周期里所有的类的实例。
    栈中存放函数中的基础类型局部变量、函数中实例变量的引用。
    方法区存放Class、Method的信息以及Static的变量。
    本地方法栈存放调用本地方法时用到的变量。

    JVM为每个线程都分配了一个方法栈，方法栈包含不同方法的栈帧，每个方法都有一个栈帧，当前方法的栈帧称为当前栈帧，栈帧由局部变量区和操作数栈组成，所有线程共享堆中的数据。

    下面以一个简单的Java程序HelloWorld.java为例，介绍一下Java方法调用时的内存结构。

源代码
Java代码 
public class HelloWorld {   
    private String myWorld;   
  
    public HelloWorld(String world) {   
        this.myWorld = world;   
    }   
  
    public String getMyWorld() {   
        return myWorld;   
    }   
  
    public void setMyWorld(String myWorld) {   
        this.myWorld = myWorld;   
    }   
       
    public boolean isNull(){   
        if(this.myWorld==null){   
            return true;   
        }else{   
            return false;   
        }   
    }   
       
    public static void main(String[]args){   
        HelloWorld myWorld = new HelloWorld("smallWorld");   
        boolean isNull = false;   
        myWorld.setMyWorld("bigWorld");   
        isNull = myWorld.isNull();   
    }   
}  

public class HelloWorld {
	private String myWorld;

	public HelloWorld(String world) {
		this.myWorld = world;
	}

	public String getMyWorld() {
		return myWorld;
	}

	public void setMyWorld(String myWorld) {
		this.myWorld = myWorld;
	}
	
	public boolean isNull(){
		if(this.myWorld==null){
			return true;
		}else{
			return false;
		}
	}
	
	public static void main(String[]args){
		HelloWorld myWorld = new HelloWorld("smallWorld");
		boolean isNull = false;
		myWorld.setMyWorld("bigWorld");
		isNull = myWorld.isNull();
	}
}


Javap -C HelloWorld

字节码：
Java代码 
Compiled from "HelloWorld.java"  
public class com.sitech.core.HelloWorld extends java.lang.Object{   
public com.sitech.core.HelloWorld(java.lang.String);   
  Code:   
   0:   aload_0   
   1:   invokespecial   #10; //Method java/lang/Object."<init>":()V   
   4:   aload_0   
   5:   aload_1   
   6:   putfield        #13; //Field myWorld:Ljava/lang/String;   
   9:   return  
  
public java.lang.String getMyWorld();   
  Code:   
   0:   aload_0   
   1:   getfield        #13; //Field myWorld:Ljava/lang/String;   
   4:   areturn   
  
public void setMyWorld(java.lang.String);   
  Code:   
   0:   aload_0   
   1:   aload_1   
   2:   putfield        #13; //Field myWorld:Ljava/lang/String;   
   5:   return  
  
public boolean isNull();   
  Code:   
   0:   aload_0   
   1:   getfield        #13; //Field myWorld:Ljava/lang/String;   
   4:   ifnonnull       9  
   7:   iconst_1   
   8:   ireturn   
   9:   iconst_0   
   10:  ireturn   
  
public static void main(java.lang.String[]);   
  Code:   
   0:   new     #1; //class HelloWorld   
   3:   dup   
   4:   ldc     #27; //String smallWorld   
   6:   invokespecial   #29; //Method "<init>":(Ljava/lang/String;)V   
   9:   astore_1   
   10:  iconst_0   
   11:  istore_2   
   12:  aload_1   
   13:  ldc     #31; //String bigWorld   
   15:  invokevirtual   #33; //Method setMyWorld:(Ljava/lang/String;)V   
   18:  aload_1   
   19:  invokevirtual   #35; //Method isNull:()Z   
   22:  istore_2   
   23:  return  
  
}  

Compiled from "HelloWorld.java"
public class com.sitech.core.HelloWorld extends java.lang.Object{
public com.sitech.core.HelloWorld(java.lang.String);
  Code:
   0:   aload_0
   1:   invokespecial   #10; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   4:   aload_0
   5:   aload_1
   6:   putfield        #13; //Field myWorld:Ljava/lang/String;
   9:   return

public java.lang.String getMyWorld();
  Code:
   0:   aload_0
   1:   getfield        #13; //Field myWorld:Ljava/lang/String;
   4:   areturn

public void setMyWorld(java.lang.String);
  Code:
   0:   aload_0
   1:   aload_1
   2:   putfield        #13; //Field myWorld:Ljava/lang/String;
   5:   return

public boolean isNull();
  Code:
   0:   aload_0
   1:   getfield        #13; //Field myWorld:Ljava/lang/String;
   4:   ifnonnull       9
   7:   iconst_1
   8:   ireturn
   9:   iconst_0
   10:  ireturn

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   new     #1; //class HelloWorld
   3:   dup
   4:   ldc     #27; //String smallWorld
   6:   invokespecial   #29; //Method "<init>":(Ljava/lang/String;)V
   9:   astore_1
   10:  iconst_0
   11:  istore_2
   12:  aload_1
   13:  ldc     #31; //String bigWorld
   15:  invokevirtual   #33; //Method setMyWorld:(Ljava/lang/String;)V
   18:  aload_1
   19:  invokevirtual   #35; //Method isNull:()Z
   22:  istore_2
   23:  return

}


重点看一下main方法中调用isNull方法的操作：

Java代码 
public static void main(java.lang.String[]);   
  Code:   
   0:   new           //在堆中分配内存，返回对象引用，压入操作数栈   
   3:   dup           //复制引用，压入栈   
   4:   ldc           //将常量池中的常量smallWorld压入栈   
                         //JVM会将main方法操作数栈中的变量弹出放入构造函数的    
                         //局部变量区   
   6:   invokespecial //调用构造函数，弹出对象引用和参数   
                         //调用结束后，JVM会将构造函数返回值压入main方法操作数栈   
   9:   astore_1      //将对象引用弹出，存储在main方法局部变量1的位置   
   10:  iconst_0      //将false值压栈   
   11:  istore_2      //弹出false并存储于main方法局部变量2的位置   
   12:  aload_1       //将对象引用压栈   
   13:  ldc           //将将常量池中的常量bigWorld压入栈   
                         //JVM会将main方法操作数栈中的变量弹出放入实例方法   
                         //的局部变量区   
   15:  invokevirtual //调用实例函数setMyWorld，弹出对象引用和参数   
   18:  aload_1       //将对象引用存储在main方法局部变量1的位置   
                         //JVM会将main方法操作数栈中的变量弹出放入实例方法的   
                         //局部变量区   
   19:  invokevirtual //调用实例函数isNull，弹出对象引用和参数   
                         //调用结束后，JVM会将构造函数返回值压入main方法操作数栈   
   22:  istore_2      //弹出true并存储于main方法局部变量2的位置   
   23:  return  

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   new           //在堆中分配内存，返回对象引用，压入操作数栈
   3:   dup           //复制引用，压入栈
   4:   ldc           //将常量池中的常量smallWorld压入栈
                         //JVM会将main方法操作数栈中的变量弹出放入构造函数的 
                         //局部变量区
   6:   invokespecial //调用构造函数，弹出对象引用和参数
                         //调用结束后，JVM会将构造函数返回值压入main方法操作数栈
   9:   astore_1      //将对象引用弹出，存储在main方法局部变量1的位置
   10:  iconst_0      //将false值压栈
   11:  istore_2      //弹出false并存储于main方法局部变量2的位置
   12:  aload_1       //将对象引用压栈
   13:  ldc           //将将常量池中的常量bigWorld压入栈
                         //JVM会将main方法操作数栈中的变量弹出放入实例方法
                         //的局部变量区
   15:  invokevirtual //调用实例函数setMyWorld，弹出对象引用和参数
   18:  aload_1       //将对象引用存储在main方法局部变量1的位置
                         //JVM会将main方法操作数栈中的变量弹出放入实例方法的
                         //局部变量区
   19:  invokevirtual //调用实例函数isNull，弹出对象引用和参数
                         //调用结束后，JVM会将构造函数返回值压入main方法操作数栈
   22:  istore_2      //弹出true并存储于main方法局部变量2的位置
   23:  return


再来看看isNull方法:

Java代码 
public boolean isNull();   
  Code:   
   0:   aload_0         //将局部变量区的对象引用参数压栈   
   1:   getfield        //访问堆区的类实例   
   4:   ifnonnull       //是否为空   
   7:   iconst_1        //如果是true，将1压入操作数栈   
   8:   ireturn   
   9:   iconst_0        //如果是false，将0压入操作数栈   
   10:  ireturn  

public boolean isNull();
  Code:
   0:   aload_0         //将局部变量区的对象引用参数压栈
   1:   getfield        //访问堆区的类实例
   4:   ifnonnull       //是否为空
   7:   iconst_1        //如果是true，将1压入操作数栈
   8:   ireturn
   9:   iconst_0        //如果是false，将0压入操作数栈
   10:  ireturn


方法调用结束后，JVM会将isNull操作数栈中的返回值压入main方法的操作数栈中。
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| java对象占内存大小
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