从字节码了解Java语言特性

字节码指令---异常处理每个时刻正在执行的当前方法就是虚拟机栈顶的栈帧 。方法的执行就对应着栈帧在虚拟机中入栈和出栈的过程 。当一个方法执行完,有两种情况,一种是正常执行,另一种是异常 。
完成出口(返回地址)
正常返回:(调用程序计数器中的返回地址)
三部曲:

  1. 恢复上层方法的局部变量表和操作数栈
  2. 把返回值(如果有的话)压入调用者栈帧的操作数栈中 。
  3. 调整程序计数器的值指向方法调用指令后面的一条指令 。
异常返回
通过异常处理表中的<非栈帧中的>来确定
异常机制
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如果熟悉JAVA语言,那么对以上异常继承体系一定不会陌生 。其中Error和RuntimeException是非检查型异常,也就是不需要去catch或throw的异常 。
异常表
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在synchronized生成的字节码中,其中包含了两条monitorexit指令,是为了保证所有的异常条件都能够退出 。可以看到,编译后的字节码,都带有一个叫Exception table的异常表,里面每一行数据,都是一个异常处理器 。
  1. from指定字节码索引的开始位置 。
  2. To指定字节码索引的结束位置 。
  3. Target异常处理的起始位置 。
  4. Type异常类型
也就是说,只要from,to之间出现了异常,就会跳转到target所指定的位置 。
我们看到第一条monitorexit(16)(monitorenter和monitorexit两条指令来支持synchronized关键字的语义)在异常表第一条(7-17)的范围内 。如果异常则调到20行 。第二个monitorexit同理 。
Finally---IOException
通常我们在做一些文件读取的时候,都会在finally代码块中关闭流,以避免内存溢出 。关于这个场景,我们再分析一下下面这段代码的异常表
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上面的代码,捕获了一个FileNotFoundException异常,然后再finally中捕获了一个IOException异常 。当我们分析字节码的时候,却发现了一个有意思的地方,IOException足足出现了三次 。
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Java编译器使用了一种比傻的方式来组织finally的字节码 。它分别在try,catch的正常执行路径上,复制了一份finally代码 。追加在正常执行的后面 。同时,再复制一份到其他异常执行逻辑出口处 。(相当于对于字节码来说,如果异常中有finally的异常表 。那么它会把自己的异常在try中,catch中各复制一份 。怪不得finally一定能走到 。有段时间还以为finally是异步达到的必然执行的效果) 。
不报错的除以0
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从字节码可知,0-7行出问题直接走到第9行,也就是finally中 。永远不会执行第8行的ireturn 。
字节码指令---装箱拆箱Java中有8种基本数据类型,但是鉴于Java的面线对象特点,它们同样有着对应的8个包装类型 。比如int和integer,包装类型的值可以为null(基本类型没有null值) 。而数据库普遍存在null值,所有实体类中所有属性应采用包装类型,很多时候,它们都可以相互赋值 。
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通过观察字节码,我们发现
  1. 在进行乘法运算的时候,调用了Integer.intValue方法来获取基本类型的值 。
  2. 赋值操作使用的是Integer.valueOf方法 。
  3. 在方法返回的时候,再次使用了Integer.valueOf方法对结果进行了包装 。
这就是Java中的自动装箱拆箱的底层实现 。
IntegerCache
查看valueOf源码 。发现low和high之间还有一个cache静态变量
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