概述

• JVM的字节码执行引擎,功能基本就是输入字节码文件，然后对字节码进行解析并处理,最后输出执行的结果
• 实现方式可能有通过解释器直接解释执行字节码,或者是通过即时编译器产生本地代码,也就是编译执行，当然也可能两者皆有

栈帧概述

• 栈帧是用于支持JVM进行方法调用和方法执行的数据结构
• 栈帧随着方法调用而创建, 随着方法结束而销毁
• 栈帧里面存储了方法的局部变量、操作数栈、动态连接、方法返回地址等信息

栈帧概念结构

局部变量表

• 局部变量表:用来存放方法参数和方法内部定义的局部变量的存储空间
  1. 以变量槽slot为单位,目前一-个slot存放32位以内的数据类型
  2. 对于位的数据占2个slot
  3. 对于实例方法,第0位slot存放的是this ,然后从1到n依次分配给参数列表(静态方法没有this的slot)
     
     
  4. 然后根据方法体内部定义的变量顺序和作用域来分配slot
  5. slot是复用的,以节省栈帧的空间,这种设计可能会影响到系统的垃圾收集行为

操作数栈

• 操作数栈:用来存放方法运行期间,各个指令操作的数据。
  1. 操作数栈中元素的数据类型必须和字节码指令的顺序严格匹配
  2. 虚拟机在实现栈帧的时候可能会做一些优化,让两个栈帧出现部分重叠区域,以存放公用的数据

动态连接

• 动态连接:每个栈帧持有一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用,以支持方法调用过程的动态连接
  1. 静态解析:类加载的时候,符号弓|用就转化成直接引用
  2. 动态连接:运行期间转换为直接引用

方法返回地址

• 方法调用返回地址:方法执行后返回的地址

方法调用

• 方法调用:方法调用就是确定具体调用那一个方法,并不涉及方法内部的执行过程
  1. 部分方法是直接在类加载的解析阶段,就确定了直接引用关系,比如:静态方法,私有方法,实例构造器,父类方法
  2. 但是对于实例方法,也称虚方法,因为重载和多态,需要运行期动态委派

分派

• 分派:又分成静态分派和动态分派
  1. 静态分派:所有依赖静态类型来定位方法执行版本的分派方式，比如:重载方法
  2. 动态分派:根据运行期的实际类型来定位方法执行版本的分派方式，比如:接口实现,覆盖方法
• 单分派和多分派:就是按照分派思考的纬度,多余一个的就算多分派，只有一个的称为单分派
• 如何执行方法中的字节码指令: JVM通过基于栈的字节码解释执行引擎来执行指令, JVM的指令集也是基于栈的