第八章 虚拟机字节码执行引擎

执行引擎是Java虚拟机最核心的组成部分之一。执行引擎在执行Java代码的时候可能有解释执行（通过解释器执行）和编译执行（通过即时编译器产生的本地代码执行）两种选择，也可能两者兼备，甚至还可能包含几个不同级别的编译器执行引擎。但从Java虚拟机规范中描述的执行引擎概念模型来说，所有的Java虚拟机的执行引擎都是一样的：它的输入是字节码文件，处理过程是字节码解析的等效过程，输出的是执行结果。

1.运行时栈帧结构

首先，栈帧是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构，用于存放一些诸如：

• 局部变量表

• 操作数栈

• 动态连接

• 方法返回地址

每个方法从调用开始到执行完毕，就对应着一个栈帧在虚拟机栈里面从入栈到出栈的过程。

1.局部变量表

局部变量表当然存储的是方法参数+方法内的变量。而这些数据被存在变量槽（Variable Slot，下称slot）的最小单位中，slot中能存放的类型为：

• 8种基类类型（bool/byte/char/short/int/long/float/double)

• reference

• return Address：指向字节码指令的地址

Java虚拟机规范并没有规定每个slot的大小。所以不同的虚拟机或者操作系统可以有各自的实现。当然，一个slot可以存放一个32位以内的数据类型，包含了上面3类中除long和double的其他类型（64的long和double则分配两个连续slot）

Java虚拟机栈是线程私有的，对线程来说是原子性的

那么JVM如何使用局部变量表的东西呢？答案是索引定位

• 如果是非static方法，局部变量表的第0号索引的slot默认是当前对象实例的引用对象实例的引用，也就是this指向的对象。

• slot可以复用，比如函数内变量作用域只在一个循环内，那么后面的变量可以占用这个slot

类变量（非实例变量）的赋值过程：

• 1.准备阶段，赋予系统初始值（有final的话，在编译时会加上ConstantValue）属性

• 初始化阶段：是程序员指定的值。实例变量是在使用 new 关键字后，在堆上先进行分配内存的时候获取一次数据类型的零值，然后再执行实例变量定义处的初始化（C++不允许），最后执行的是构造函数的初始化。