深入理解java虚拟机-第八章

第8章 虚拟机字节码执行引擎

8.2 运行时栈帧结构

　　栈帧(Stack Frame）是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构。

　　每一个栈帧包括了局部变量表、操作数栈、动态连接、方法返回地址和一些额外的附加信息。

　　在活动线程中，只有位于栈顶的栈帧才是有效的，称为当前栈帧 Current Stack Frame，与这个栈帧相关联的方法称为当前方法。

　　局部变量表：

　　Local Variable Table是一组变量值存储空间，用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量。

　　在Java程序编译为Class文件时，就在方法的Code属性中确定了该方法所需要分配的局部变量表的最大容量。

　　局部变量表的容量以变量槽(slot)为最小单位。

　　在方法执行时，虚拟机是使用局部变量表完成参数值到参数变量列表的传递过程。

　　如果执行的是实例方法（非static的方法），那局部变量表中第0位索引的Slot默认用于传递方法所属对象实例的引用，在方法中可以通过关键字“this”来访问这个隐含的参数，其余参数则按照参数顺序排列，占用从1开始的局部变量slot.

　　操作数栈：

　　Operand Stack也常称为操作栈，它是一个后入先出（Last In First Out, LIFO)栈。

　　当一个方法刚刚开始 执行的时候，这个方法的操作数栈是空的，在方法的执行过程中，会有各种字节码指令往操作数栈中写入和提取内容，也就是入栈、出栈操作。

　　例：整数加法的字节码指令iadd在运行时操作数栈中最接近栈顶的两个元素已经存入了两个int型的数据，当执行这个指令时，会将这两个int值出栈并相加，然后将相加的结果入栈。

　　动态连接：

　　每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态连接.

　　方法返回地址：

　　当一个方法开始执行后，只有两上方式可以退加该方法：

　　1 执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令，正常退出

　　2 在方法执行过程中出现异常，并且这个那异常没有在方法体内得到处理。

　　附加信息：

 8.3方法调用

　　方法调用阶段唯一的任务就是确定被调用方法的版本（即调用哪一个方法）

　　解析：

　　所有方法调用中的目标方法在Class里面都是一个常量池中的符号引用，会将其中的一部分符号引用转化为直接引用。主要包括静态方法和私有方法两大类。

　　分派：

　　分派调用过程将为揭示多态特征的一些最基本的体现。

　　1、静态分派

　　Human man = new Man();

　　虚拟机在重载时是通过参数的静态类型(Human)而不是实际类型( Man )作为判定依剧的。　

　　虚拟机会根据类型进行自动类型转换或装箱，可变长参数的重载优先级是最低的。

　　2、动态分派

　　与多态性的另一个重要体现 重写 override 有着很密切的关联。在判断是调用父类中的方法还是子类中的覆盖的方法时，根据对父类实例化的子类的不同，调用不同子类中覆写的方法。

　　3、单分派与多分派

　　方法的接收者与方法的参数统称为方法的宗量。单分派是根据一个宗量对目标方法进行选择，多分派则是根据多于一个宗量对目标方法进行选择。

　　Java1.6是一门静态多分派、动态单分派的语言。

　　4、虚拟机动态分派的实现

　　由于动态分派是非常频繁的动作，因此为类的方法区中建立一个虚方法表。

　　虚方法表中存放着各个方法的实际入口地址，如果子类没有重写父类的方法，那么入口是一致的。

　　如果子类重写了，那么子类方法中的地址将会替换为子类的实现版本的入口地址。