JVM字节码

简介:

　　前面我们通过tomcat本身的参数以及jvm的参数对tomcat做了优化，其实要想将应用程序跑的更快、效率更高，除了对tomcat容器以及jvm优化外，应用程序代码本身如果写的效率不高的，那么也是不行的，所以，对于程序本身的优化也就很重要了。

　　对于程序本身的优化，可以借鉴很多前辈们的经验，但是有些时候，在从源码角度方面

分析的话，不好鉴别出哪个效率高，如对字符串拼接的操作，是直接“+”号拼接效率高还

是使用StringBuilder效率高？

　　这个时候，就需要通过查看编译好的class文件中字节码，就可以找到答案。

　　我们都知道，java编写应用，需要先通过javac命令编译成class文件，再通过jvm执行，jvm执行时是需要将class文件中的字节码载入到jvm进行运行的。

1.通过javap命令查看class文件的字节码内容

　　首先，看一个简单的ClassTest.class类的代码：

public static void main(String[] args) {
        int a = 2;
        int b = 5;
        int c = b-a;
        System.out.println(c);
    }

　　接下来通过javap命令查看class文件中的字节码内容：

　　首先切换到完整的路径

 

 　　使用javap -v ClassTest.class > ClassTest.txt命令将输出内容保存在文本中

　 具体简介:

　　　第一个部分：

　　　　显示生成class的java源文件的基本信息
　　　　 Classfile /D:/jquery/Y2/使用SSM框架开发企业级应用二/jvm_project/jvm_day01/target/classes/com/wdksoft/ClassTest.class
　　　　 Last modified 2020-3-11; size 585 bytes
　　　　 MD5 checksum 39fa2636495e5b4bf08da6decc537381
　　　　 Compiled from "ClassTest.java"
　　　　 public class com.wdksoft.ClassTest
　　　　 minor version: 0
　　　　 major version: 51
　　　　 flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER

　　　第二个部分：

　　　　显示该类所涉及到的常量池，共有35个常量

　　　　 Constant pool:
　　　　 #1 = Methodref #5.#23 // java/lang/Object."<init>":()V
　　　　 #2 = Fieldref #24.#25 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
　　　　 #3 = Methodref #26.#27 // java/io/PrintStream.println:(I)V
　　　　 #4 = Class #28 // com/wdksoft/ClassTest
　　　　 #5 = Class #29 // java/lang/Object
　　　　 #6 = Utf8 <init>
　　　　 #7 = Utf8 ()V
　　　　 #8 = Utf8 Code
　　　　 #9 = Utf8 LineNumberTable
　　　　 #10 = Utf8 LocalVariableTable
　　　　 #11 = Utf8 this
　　　　 #12 = Utf8 Lcom/wdksoft/ClassTest;
　　　　 #13 = Utf8 main
　　　　 #14 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
　　　　 #15 = Utf8 args
　　　　 #16 = Utf8 [Ljava/lang/String;
　　　　 #17 = Utf8 a
　　　　 #18 = Utf8 I
　　　　 #19 = Utf8 b
　　　　 #20 = Utf8 c
　　　　 #21 = Utf8 SourceFile
　　　　 #22 = Utf8 ClassTest.java
　　　　 #23 = NameAndType #6:#7 // "<init>":()V
　　　　 #24 = Class #30 // java/lang/System
　　　　 #25 = NameAndType #31:#32 // out:Ljava/io/PrintStream;
　　　　 #26 = Class #33 // java/io/PrintStream
　　　　 #27 = NameAndType #34:#35 // println:(I)V
　　　　 #28 = Utf8 com/wdksoft/ClassTest
　　　　 #29 = Utf8 java/lang/Object
　　　　 #30 = Utf8 java/lang/System
　　　　 #31 = Utf8 out
　　　　 #32 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
　　　　 #33 = Utf8 java/io/PrintStream
　　　　 #34 = Utf8 println
　　　　 #35 = Utf8 (I)V

　　　第三个部分：

　　　　 显示该类的构造器，编译器自动生成一个无参构造
　　　　 public com.wdksoft.ClassTest();
　　　　 descriptor: ()V
　　　　 flags: ACC_PUBLIC
　　　　 Code:
　　　　 stack=1, locals=1, args_size=1
　　　　 0: aload_0
　　　　 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
　　　　 4: return
　　　　 LineNumberTable:
　　　　 line 3: 0
　　　　 LocalVariableTable:
　　　　 Start Length Slot Name Signature
　　　　 0 5 0 this Lcom/wdksoft/ClassTest;

　　　第四部分：

　　　　 显示main方法的信息

　　　　 public static void main(java.lang.String[]);
　　　　 descriptor: ([Ljava/lang/String;)V 方法的描述，V代表返回值为void
　　　　 flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC 方法修饰符 public static
　　　　 Code:
　　　　 stack=2, locals=4, args_size=1 stack代表操作栈的大小 locals本地变量表大小 args_size代表参数个数
　　　　 0: iconst_2 将数据2压入到操作栈当中，位于栈顶
　　　　 1: istore_1 从操作栈当中弹出一个数据，放到本地变量表当中，下标为1，0是this，操作栈当中数据清空
　　　　 2: iconst_5 将数据5压入到操作栈当中，位于栈顶
　　　　 3: istore_2 从操作栈当中弹出一个数据，放到本地变量表当中，下标为2，0是this，操作栈当中数据清空
　　　　 4: iload_2 将本地变量表中的下标为2的数据压入到操作站
　　　　 5: iload_1 将本地变量表中的下标为1的数据压入到操作站
　　　　 6: isub 将操作栈中的两个数据相减
　　　　 7: istore_3 将相减的结果压入到本地本地变量表当中，下标为3
　　　　 8: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
　　　　 11: iload_3 将本地变量表中下标为3的数据压入到操作站
　　　　 12: invokevirtual #3 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
　　　　 15: return 返回
　　　　 LineNumberTable: 行号列表
　　　　 line 5: 0
　　　　 line 6: 2
　　　　 line 7: 4
　　　　 line 8: 8
　　　　 line 9: 15
　　　　 LocalVariableTable:
　　　　 Start Length Slot Name Signature
　　　　 0 16 0 args [Ljava/lang/String;
　　　　 2 14 1 a I
　　　　 4 12 2 b I
　　　　 8 8 3 c I

　　内容大致分为4个部分：

　　　　 第一部分：显示了生成这个class的java源文件、版本信息、生成时间等。

　　　　 第二部分：显示了该类中所涉及到常量池，共35个常量。

　　　　 第三部分：显示该类的构造器，编译器自动插入的。

　　　　 第四部分：显示了main方的信息。（这个是需要我们重点关注的） 

2.研究i++与++i的不同

　　直接运行查看字节码

 　　对比

　　i++　　　

　　　　0: iconst_1 //将数字1压入到操作栈

　　　　1: istore_1 //将数字1从操作栈弹出，压入到本地变量表中，下标为1

　　　　2: iload_1 //从本地变量表中获取下标为1的数据，压入到操作栈中

　　　　3: iinc 1, 1 // 将本地变量中的1，再+1

　　　　6: istore_2 // 将数字1从操作栈弹出，压入到本地变量表中，下标为2

　　　　7: getstatic #6 // Field

　　　　java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

　　　　10: iload_2 //从本地变量表中获取下标为2的数据，压入到操作栈中

　　　　11: invokevirtual #7 // Method

　　　　java/io/PrintStream.println:(I)V

　　　　14: return 

　　++i

　　　　0: iconst_1 //将数字1压入到操作栈

　　　　1: istore_1 //将数字1从操作栈弹出，压入到本地变量表中，下标为1

　　　　2: iinc 1, 1// 将本地变量中的1，再+1

　　　　5: iload_1 //从本地变量表中获取下标为1的数据（2），压入到操作栈中

　　　　6: istore_2 //将数字2从操作栈弹出，压入到本地变量表中，下标为2

　　　　7: getstatic #6 // Field

　　　　java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

　　　　10: iload_2 //从本地变量表中获取下标为2的数据（2），压入到操作栈中

　　　　11: invokevirtual #7 // Method

　　　　java/io/PrintStream.println:(I)V

　　　　14: return

　　由此可得:

　　i++

　　　　只是在本地变量中对数字做了相加，并没有将数据压入到操作栈将前面拿到的数字1，再次从操作栈中拿到，压入到本地变量中

　　++i

　　　　将本地变量中的数字做了相加，并且将数据压入到操作栈将操作栈中的数据，再次压入到本地变量中

　　小结：

　　　　可以通过查看字节码的方式对代码的底层做研究，探究其原理。