5：JVM内存模型深度剖析与优化（JVM指令手册）

JVM指令助记符(重要)

变量到操作数栈：iload,iload_,lload,lload_,fload,fload_,dload,dload_,aload,aload_

操作数栈到变量：istore,istore_,lstore,lstore_,fstore,fstore_,dstore,dstor_,astore,astore_

常数到操作数栈：bipush,sipush,ldc,ldc_w,ldc2_w,aconst_null,iconst_ml,iconst_,lconst_,fconst_,dconst_

加：iadd,ladd,fadd,dadd
减：isub,lsub,fsub,dsub
乘：imul,lmul,fmul,dmul
除：idiv,ldiv,fdiv,ddiv
余数：irem,lrem,frem,drem
取负：ineg,lneg,fneg,dneg
移位：ishl,lshr,iushr,lshl,lshr,lushr

按位或：ior,lor
按位与：iand,land
按位异或：ixor,lxor

类型转换：
i2l,i2f,i2d,l2f,l2d,f2d(放宽数值转换)
i2b,i2c,i2s,l2i,f2i,f2l,d2i,d2l,d2f(缩窄数值转换)

创建类实便：new
创建新数组：newarray,anewarray,multianwarray

访问类的域和类实例域：getfield,putfield,getstatic,putstatic
把数据装载到操作数栈：baload,caload,saload,iaload,laload,faload,daload,aaload
从操作数栈存存储到数组：bastore,castore,sastore,iastore,lastore,fastore,dastore,aastore
获取数组长度：arraylength
检相类实例或数组属性：instanceof,checkcast
操作数栈管理：pop,pop2,dup,dup2,dup_xl,dup2_xl,dup_x2,dup2_x2,swap

有条件转移：
ifeq,iflt,ifle,ifne,ifgt,ifge,ifnull,ifnonnull,if_icmpeq,if_icmpene,
if_icmplt,if_icmpgt,if_icmple,if_icmpge,if_acmpeq,if_acmpne,lcmp,fcmpl
fcmpg,dcmpl,dcmpg
复合条件转移：tableswitch,lookupswitch
无条件转移：goto,goto_w,jsr,jsr_w,ret

调度对象的实便方法：invokevirtual
调用由接口实现的方法：invokeinterface
调用需要特殊处理的实例方法：invokespecial调用命名类中的静态方法：invokestatic

方法返回：ireturn,lreturn,freturn,dreturn,areturn,return
异常：athrow
finally关键字的实现使用：jsr,jsr_w,ret

目录：

1： 栈和局部变量操作
    1：将常量压入栈的指令 
    2： 从栈中的局部变量中装载值的指令
    3： 将栈中的值存入局部变量的指令

2：类型转换
3 ：整数运算
4：逻辑运算
5： 对象和数组
6：控制流
7：方法调用与返回

---

实战分析（结合反编译后的字节码文件进行分析）

package com.example.demo.jvmMemoryModel.demo1JvmMemoryModelStudy;

import com.example.demo.jvmMemoryModel.User;

public class Math {
    public static final int initData = 666;
    public static User user = new User();

    public Math() {
    }

    public int compute() {
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = (a + b) * 10;
        return c;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Math math = new Math();
        math.compute();
    }
}

Compiled from "Math.java"
public class com.example.demo.jvmMemoryModel.demo1JvmMemoryModelStudy.Math {
  public static final int initData;

  public static com.example.demo.jvmMemoryModel.User user;

  public com.example.demo.jvmMemoryModel.demo1JvmMemoryModelStudy.Math();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

   //compute方法分析
   
   //在栈帧里面有
       // 1：局部变量表：（里面有多块  局部变量 1 2 3）：存放 一个个局部变量
       // 2：操作数栈：（里面是一整块 压栈） ：临时存放操作数 的 栈内存空间
   
    // 0 :   1:  2:  3:   4： 程序计数器（线程私有） 存放该线程正在执行或者马上将要执行代码的行号
  public int compute();
    Code:
       0: iconst_1          //将int类型常量1压入操作数栈
       1: istore_1          //将int类型值存入局部变量1  操作数栈中int类型常量1出栈   
       
       2: iconst_2         //将int类型常量2压入操作数栈
       3: istore_2          // 将int类型值存入局部变量2  操作数栈中int类型常量2出栈  
       
       4: iload_1           //从局部变量1中装载int类型值  回到 操作数栈
       5: iload_2           //从局部变量2中装载int类型值    回到 操作数栈
       
       6: iadd              //执行int类型的加法
       
       7: bipush   10     //将一个8位带符号整数压入操作数栈
       9: imul              //执行int类型的乘法
       
      10: istore_3         //将int类型值存入局部变量3   操作数栈中int类型常量3出栈
      11: iload_3          //从局部变量3中装载int类型值
      
      12: ireturn          //从方法中返回int类型的数据

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #2                  // class com/example/demo/jvmMemoryModel/demo1JvmMemoryModelStudy/Math
       3: dup
       4: invokespecial #3                  // Method "<init>":()V
       7: astore_1
       8: aload_1
       9: invokevirtual #4                  // Method compute:()I
      12: pop
      13: return

  static {};
    Code:
       0: new           #5                  // class com/example/demo/jvmMemoryModel/User
       3: dup
       4: invokespecial #6                  // Method com/example/demo/jvmMemoryModel/User."<init>":()V
       7: putstatic     #7                  // Field user:Lcom/example/demo/jvmMemoryModel/User;
      10: return
}

1： 栈和局部变量操作

1：将常量压入栈的指令

        aconst_null 将null对象引用压入栈
        iconst_m1 将int类型常量-1压入栈
        iconst_0 将int类型常量0压入栈
        iconst_1 将int类型常量1压入操作数栈
        iconst_2 将int类型常量2压入栈
        iconst_3 将int类型常量3压入栈
        iconst_4 将int类型常量4压入栈
        iconst_5 将int类型常量5压入栈
        lconst_0 将long类型常量0压入栈
        lconst_1 将long类型常量1压入栈
        fconst_0 将float类型常量0压入栈
        fconst_1 将float类型常量1压入栈
        dconst_0 将double类型常量0压入栈
        dconst_1 将double类型常量1压入栈
        bipush 将一个8位带符号整数压入栈
        sipush 将16位带符号整数压入栈
        ldc 把常量池中的项压入栈
        ldc_w 把常量池中的项压入栈（使用宽索引）
        ldc2_w 把常量池中long类型或者double类型的项压入栈（使用宽索引）

2： 从栈中的局部变量中装载值的指令

        iload 从局部变量中装载int类型值
        lload 从局部变量中装载long类型值
        fload 从局部变量中装载float类型值
        dload 从局部变量中装载double类型值
        aload 从局部变量中装载引用类型值（refernce）
        iload_0 从局部变量0中装载int类型值
        iload_1 从局部变量1中装载int类型值
        iload_2 从局部变量2中装载int类型值
        iload_3 从局部变量3中装载int类型值
        lload_0 从局部变量0中装载long类型值
        lload_1 从局部变量1中装载long类型值
        lload_2 从局部变量2中装载long类型值
        lload_3 从局部变量3中装载long类型值
        fload_0 从局部变量0中装载float类型值
        fload_1 从局部变量1中装载float类型值
        fload_2 从局部变量2中装载float类型值
        fload_3 从局部变量3中装载float类型值
        dload_0 从局部变量0中装载double类型值
        dload_1 从局部变量1中装载double类型值
        dload_2 从局部变量2中装载double类型值
        dload_3 从局部变量3中装载double类型值
        aload_0 从局部变量0中装载引用类型值
        aload_1 从局部变量1中装载引用类型值
        aload_2 从局部变量2中装载引用类型值
        aload_3 从局部变量3中装载引用类型值
        iaload 从数组中装载int类型值
        laload 从数组中装载long类型值
        faload 从数组中装载float类型值
        daload 从数组中装载double类型值
        aaload 从数组中装载引用类型值
        baload 从数组中装载byte类型或boolean类型值
        caload 从数组中装载char类型值
        saload 从数组中装载short类型值

3： 将栈中的值存入局部变量的指令

        istore 将int类型值存入局部变量
        lstore 将long类型值存入局部变量
        fstore 将float类型值存入局部变量
        dstore 将double类型值存入局部变量
        astore 将将引用类型或returnAddress类型值存入局部变量
        istore_0 将int类型值存入局部变量0
        istore_1 将int类型值存入局部变量1
        istore_2 将int类型值存入局部变量2
        istore_3 将int类型值存入局部变量3
        lstore_0 将long类型值存入局部变量0
        lstore_1 将long类型值存入局部变量1
        lstore_2 将long类型值存入局部变量2
        lstore_3 将long类型值存入局部变量3
        fstore_0 将float类型值存入局部变量0
        fstore_1 将float类型值存入局部变量1
        fstore_2 将float类型值存入局部变量2
        fstore_3 将float类型值存入局部变量3
        dstore_0 将double类型值存入局部变量0
        dstore_1 将double类型值存入局部变量1dstore_2 将double类型值存入局部变量2
        dstore_3 将double类型值存入局部变量3
        astore_0 将引用类型或returnAddress类型值存入局部变量0
        astore_1 将引用类型或returnAddress类型值存入局部变量1
        astore_2 将引用类型或returnAddress类型值存入局部变量2
        astore_3 将引用类型或returnAddress类型值存入局部变量3
        iastore 将int类型值存入数组中
        lastore 将long类型值存入数组中
        fastore 将float类型值存入数组中
        dastore 将double类型值存入数组中
        aastore 将引用类型值存入数组中
        bastore 将byte类型或者boolean类型值存入数组中
        castore 将char类型值存入数组中
        sastore 将short类型值存入数组中
        wide指令
        wide 使用附加字节扩展局部变量索引
        通用(无类型）栈操作
        nop 不做任何操作
        pop 弹出栈顶端一个字长的内容
        pop2 弹出栈顶端两个字长的内容
        dup 复制栈顶部一个字长内容
        dup_x1 复制栈顶部一个字长的内容，然后将复制内容及原来弹出的两个字长的内容压入栈
        dup_x2 复制栈顶部一个字长的内容，然后将复制内容及原来弹出的三个字长的内容压入栈
        dup2 复制栈顶部两个字长内容
        dup2_x1 复制栈顶部两个字长的内容，然后将复制内容及原来弹出的三个字长的内容压入栈
        dup2_x2 复制栈顶部两个字长的内容，然后将复制内容及原来弹出的四个字长的内容压入栈
        swap 交换栈顶部两个字长内容

2：类型转换

i2l 把int类型的数据转化为long类型
i2f 把int类型的数据转化为float类型
i2d 把int类型的数据转化为double类型
l2i 把long类型的数据转化为int类型
l2f 把long类型的数据转化为float类型
l2d 把long类型的数据转化为double类型f2i 把float类型的数据转化为int类型
f2l 把float类型的数据转化为long类型
f2d 把float类型的数据转化为double类型
d2i 把double类型的数据转化为int类型
d2l 把double类型的数据转化为long类型
d2f 把double类型的数据转化为float类型
i2b 把int类型的数据转化为byte类型
i2c 把int类型的数据转化为char类型
i2s 把int类型的数据转化为short类型

3 ：整数运算

iadd 执行int类型的加法
ladd 执行long类型的加法
isub 执行int类型的减法
lsub 执行long类型的减法
imul 执行int类型的乘法
lmul 执行long类型的乘法
idiv 执行int类型的除法
ldiv 执行long类型的除法
irem 计算int类型除法的余数
lrem 计算long类型除法的余数
ineg 对一个int类型值进行取反操作
lneg 对一个long类型值进行取反操作
iinc 把一个常量值加到一个int类型的局部变量上

4：逻辑运算

移位操作
ishl 执行int类型的向左移位操作
lshl 执行long类型的向左移位操作
ishr 执行int类型的向右移位操作
lshr 执行long类型的向右移位操作
iushr 执行int类型的向右逻辑移位操作
lushr 执行long类型的向右逻辑移位操作
按位布尔运算
iand 对int类型值进行“逻辑与”操作
land 对long类型值进行“逻辑与”操作
ior 对int类型值进行“逻辑或”操作
lor 对long类型值进行“逻辑或”操作
ixor 对int类型值进行“逻辑异或”操作
lxor 对long类型值进行“逻辑异或”操作浮点运算
fadd 执行float类型的加法
dadd 执行double类型的加法
fsub 执行float类型的减法
dsub 执行double类型的减法
fmul 执行float类型的乘法
dmul 执行double类型的乘法
fdiv 执行float类型的除法
ddiv 执行double类型的除法
frem 计算float类型除法的余数
drem 计算double类型除法的余数
fneg 将一个float类型的数值取反
dneg 将一个double类型的数值取反

5： 对象和数组

对象操作指令
new 创建一个新对象
checkcast 确定对象为所给定的类型
getfield 从对象中获取字段
putfield 设置对象中字段的值
getstatic 从类中获取静态字段
putstatic 设置类中静态字段的值
instanceof 判断对象是否为给定的类型

数组操作指令
newarray 分配数据成员类型为基本上数据类型的新数组
anewarray 分配数据成员类型为引用类型的新数组
arraylength 获取数组长度
multianewarray 分配新的多维数组

6：控制流

条件分支指令
ifeq 如果等于0，则跳转
ifne 如果不等于0，则跳转
iflt 如果小于0，则跳转
ifge 如果大于等于0，则跳转
ifgt 如果大于0，则跳转
ifle 如果小于等于0，则跳转
if_icmpcq 如果两个int值相等，则跳转
if_icmpne 如果两个int类型值不相等，则跳转
if_icmplt 如果一个int类型值小于另外一个int类型值，则跳转if_icmpge 如果一个int类型值大于或者等于另外一个int类型值，则跳转
if_icmpgt 如果一个int类型值大于另外一个int类型值，则跳转
if_icmple 如果一个int类型值小于或者等于另外一个int类型值，则跳转
ifnull 如果等于null，则跳转
ifnonnull 如果不等于null，则跳转
if_acmpeq 如果两个对象引用相等，则跳转
if_acmpnc 如果两个对象引用不相等，则跳转

比较指令
lcmp 比较long类型值
fcmpl 比较float类型值（当遇到NaN时，返回-1）
fcmpg 比较float类型值（当遇到NaN时，返回1）
dcmpl 比较double类型值（当遇到NaN时，返回-1）
dcmpg 比较double类型值（当遇到NaN时，返回1）

无条件转移指令
goto 无条件跳转
goto_w 无条件跳转（宽索引）

表跳转指令
tableswitch 通过索引访问跳转表，并跳转
lookupswitch 通过键值匹配访问跳转表，并执行跳转操作

异常
athrow 抛出异常或错误
finally子句
jsr 跳转到子例程
jsr_w 跳转到子例程（宽索引）
rct 从子例程返回

7：方法调用与返回

方法调用指令
invokcvirtual 运行时按照对象的类来调用实例方法
invokespecial 根据编译时类型来调用实例方法
invokestatic 调用类（静态）方法
invokcinterface 调用接口方法
方法返回指令
ireturn 从方法中返回int类型的数据
lreturn 从方法中返回long类型的数据
freturn 从方法中返回float类型的数据
dreturn 从方法中返回double类型的数据
areturn 从方法中返回引用类型的数据
return 从方法中返回，返回值为void线程同步
montiorenter 进入并获取对象监视器
monitorexit 释放并退出对象监视器