一段Java代码是如何执行的？

1. 编译成class

众所周知，Java代码是不能直接在jvm上执行的，执行的是class文件，将Java代码编程class文件，需要编译
常用的编译方法是：javac xxx.java
但目前常见的java编辑工具，如eclipse和ideal都自带自动编译动能

2. jvm的构成

让我们回忆一下jvm的构成：

主题上分为五个部分：
方法区，本地方法栈，java堆，java栈，程序计数器
其中，java栈，本地方法栈，程序计数器为线程私有，其余为线程共享
那么，方法在哪个地方执行呢？
java栈。
栈的遵循的方式是先进后出，java栈中方法的执行也遵循此规律，方法执行的步骤又称为栈帧。

3. 方法的顺序执行和栈帧

上代码：
-Java 代码

public class Main {
    public static void a(){
        b();
    }

    public static void b(){
        c();
    }

    public static void c(){
        System.out.println("Hello world!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        a();
    }
}

 上面是一段很简单的代码，主体上就是：
（1）一个Main类
（2）上面定义了一个main方法
（3）该main方法调用了静态方法a
（4）方法a调用方法b
（5）方法b调用方法c
（6）方法c打印了“Hello world！”
前文说过，java定义的非本地方法都是在java栈内执行的，一方法一栈帧
所以假设
mian方法对应栈帧m
a方法对应栈帧a
b方法对应栈帧b
c方法对应栈帧c
根据方法的调用，入栈顺序为：m，a，b，c
所以，栈帧出栈（即方法执行）顺序为：c，b，a，m

4. class文件反编译过后的样子

上一节，方法或栈帧在java栈的执行顺序
但在方法体内的内容是怎么执行的呢。
前文提到，jvm执行的是class文件，而class文件内是什么？
class文件内是一组指令集。
如何证明呢，还是再看一段代码。
-Java 代码

public class Calculator{
    public int add(){
        int n = 10;
        int m = 20;
        int r = n + m;
        return r;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Calculator calculator = new Calculator();
        int a = calculator.add();
        System.out.println(a);
    }
}

 如上代码，实现的功能是：
（1）定义两个变量，相加
（2）main方法new对象，调用方法
但，class文件是不可以直接查看的。
我们可以采用反编译的方法，反编译命令：、
javap -c xxx.class

 上述文件反编译后的样子如下：

 每个方法下面的Code，都是一组指令集。

5. 指令集详解

在讨论指令集之前，首先要讲一个概念，那就是对栈帧进一步拆分。
栈帧一共分为四个部分：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址
其中，局部变量表和操作数栈是最重要的两个部分
局部变量表存放在方法中定义的局部变量
操作数栈相当于jvm的一个缓存
所有的操作都必须在此处进行
所有的变量都必须加载到操作数栈才能被使用
所以，所谓指令，就是在局部变量表和操作数栈来回倒腾的过程。
下面对指令进行分类讲解：
（1）入栈指令
整型入栈指令：
取值-1~5采用iconst指令;
取值-128~127采用bipush指令;
取值-32768~32767采用sipush指令;
取值-2147483648~2147483647采用ldc指令。
非整型入栈指令：
float，String类型也使用ldc指令
double和long类型使用ldc_2w
boolean类型视作0和1
null的入栈指令为：aconst_null
（2）存储指令
将操作数栈中的常量保存在局部变量表中的某个位置
如：
istore_1：将上面入栈的整型常量保存在局部变量表中的第1个位置
fstore_2：将上面入栈的浮点常量保存在局部变量表中的第2个位置
dstore_10:将上面入栈的双浮点常量保存在局部变量表中的第10个位置
lstore_20:将上面入栈的长整常量保存在局部变量表中的第20个位置
astore_100:将上面入栈的引用常量保存在局部变量表中的第100个位置
（3）变量入栈指令
iload_1：局部变量表中的第1个位置的整型变量入栈
fload_2：局部变量表中的第1个位置的浮点型变量入栈
dload_10:局部变量表中的第1个位置的双浮点型变量入栈
lload_20:局部变量表中的第1个位置的长整型变量入栈
aload_100:局部变量表中的第100个位置的引用型变量入栈
（4）计算指令
加：iadd、ladd、fadd、dadd
减：isub、lsub、fsub、dsub
乘：imul、lmul、fmul、dmul
除：idiv、ldiv、fdiv、ddiv
注意：栈顶计算，一次只能计算一个表达式

 来源：华为云社区
链接：https://bbs.huaweicloud.com/blogs/250559