1 结构
在编译类的内部,方法的代码存储为一系列的字节码指令。
要生成和转换类,最根本的就是要了解这些指令,并理解它们是如何工作的。
本节将对这些指令进行全面概述,这些内容足以开始编写简单的类生成器与转换器代码。如需完整定义,应当阅读 Java 虚拟机规范。
1.1 执行模型
先来介绍 Java 虚拟机执行模型。
我们知道,Java 代码是在线程内部执行的。每个线程都有自己的执行栈,栈由帧组成。每个帧表示一个方法调用:
- 每次调用一个方法时,会将一个新帧压入当前线程的执行栈
- 当方法返回时,或者是正常返回,或者是因为异常返回,会将这个帧从执行栈中弹出,
- 执行过程在发出调用的方法中继续进行(这个方法的帧现在位于栈的顶端)。
每一帧包括两部分:
- 一个局部变量部分
- 一个操作数栈部分
局部变量部分包含可根据索引
以随机顺序访问的变量。由名字可以看出,操作数栈部分是一个栈,其中包含了供字节代码指令
用作操作数的值。这意味着这个栈中的值只能按照“后入先出”顺序访问。不要将操作数栈和线
程的执行栈相混淆:执行栈中的每一帧都包含自己的操作数栈。
局部变量部分与操作数栈部分的大小取决于方法的代码。这一大小是在编译时计算的,并随
字节代码指令一起存储在已编译类中。因此,对于对应于某一给定方法调用的所有帧,其局部变
量与操作数栈部分的大小相同,但对应于不同方法的帧,这一大小可能不同。
一些基本示例,具体体会一下字节代码指令是如何工作的。考虑下面的 bean 类:
package pkg; public class Bean { private int f; public int getF() { return this.f; } public void setF(int f) { this.f = f; } }
getter 方法的字节代码为:
ALOAD 0
GETFIELD pk如果 mv 是一个 Met
hodVisitor,则 3.1.3 节定义的 getF 方法的字节代码可以用以下方
法调用生成:
mv.visitCode(); mv.visitVarInsn(ALOAD, 0); mv.visitFieldInsn(GETFIELD, "pkg/Bean", "f", "I"); mv.visitInsn(IRETURN); mv.visitMaxs(1, 1); mv.visitEnd();