JVM on shuimo0413

JVM on shuimo0413 https://shuimo0413.github.io/categories/jvm/ Recent content in JVM on shuimo0413 Hugo -- gohugo.io zh-cn shuimo Tue, 20 Jan 2026 00:00:00 +0000 JVM 字节码 https://shuimo0413.github.io/p/jvm-bytecode/ Tue, 20 Jan 2026 00:00:00 +0000 https://shuimo0413.github.io/p/jvm-bytecode/ <h1 id="jvm-字节码">JVM 字节码 </h1><p>注：指令按「功能大类」划分，同一类内按使用频率排序，每个指令包含「格式」「作用」「使用场景」，结合实际代码案例便于理解。</p> <h2 id="一数据操作指令最常用占字节码总量-60">一、数据操作指令（最常用，占字节码总量 60%+） </h2><h3 id="1-局部变量操作指令操作方法内的局部变量如参数临时变量">1. 局部变量操作指令（操作方法内的局部变量，如参数、临时变量） </h3><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>iload_n（n=0-3）</td> <td>加载第 n 个局部变量（int/boolean 类型）到操作数栈</td> <td>int a=1; 中加载a（iload_1）</td> </tr> <tr> <td>istore_n（n=0-3）</td> <td>从操作数栈存 int/boolean 值到第 n 个局部变量</td> <td>a=2; 中存值到a（istore_1）</td> </tr> <tr> <td>aload_n（n=0-3）</td> <td>加载第 n 个局部变量（引用类型，如对象 / 数组）到操作数栈</td> <td>int[] arr=new int[3]; 加载arr（aload_1）</td> </tr> <tr> <td>astore_n（n=0-3）</td> <td>从操作数栈存引用值到第 n 个局部变量</td> <td>arr=new int[3]; 存arr到局部变量（astore_1）</td> </tr> <tr> <td>iload index</td> <td>加载指定索引（>3）的 int/boolean 局部变量</td> <td>局部变量超过 4 个时使用（如iload 4）</td> </tr> <tr> <td>aload index</td> <td>加载指定索引（>3）的引用局部变量</td> <td>局部变量超过 4 个时使用（如aload 5）</td> </tr> </tbody> </table> <h3 id="2-常量操作指令往操作数栈压入常量值">2. 常量操作指令（往操作数栈压入常量值） </h3><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>iconst_n（n=-1~5）</td> <td>压入 int 常量 n（boolean 用 1=true/0=false）</td> <td>return true;（iconst_1）、int a=3;（iconst_3）</td> </tr> <tr> <td>lconst_n（n=0/1）</td> <td>压入 long 常量 n（占 2 个操作数栈位置）</td> <td>long b=1L;（lconst_1）</td> </tr> <tr> <td>fconst_n（n=0-2）</td> <td>压入 float 常量 n</td> <td>float c=2.0f;（fconst_2）</td> </tr> <tr> <td>dconst_n（n=0/1）</td> <td>压入 double 常量 n（占 2 个操作数栈位置）</td> <td>double d=1.0;（dconst_1）</td> </tr> <tr> <td>ldc 常量</td> <td>压入 int/long/float/double/ 字符串常量（从常量池取）</td> <td>String s=“abc”;（ldc “abc”）、int a=100;（ldc 100）</td> </tr> <tr> <td>ldc2_w 常量</td> <td>压入 long/double 常量（常量池索引 > 255 时用）</td> <td>long e=1000L;（ldc2_w 1000L）</td> </tr> </tbody> </table> <h3 id="3-数组操作指令操作数组的创建赋值取值">3. 数组操作指令（操作数组的创建、赋值、取值） </h3><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>newarray 类型</td> <td>创建一维基本类型数组（如 int/char）</td> <td>int[] arr=new int[3];（iconst_3→newarray int）</td> </tr> <tr> <td>anewarray 类</td> <td>创建一维引用类型数组（如 Object []/int [][]）</td> <td>int[][] grid=new int[3][];（iconst_3→anewarray “[I”）</td> </tr> <tr> <td>iaload</td> <td>从 int 数组中取元素（数组引用 + 索引→元素值）</td> <td>int a=arr[2];（aload_1→iconst_2→iaload）</td> </tr> <tr> <td>iastore</td> <td>往 int 数组中存元素（数组引用 + 索引 + 值→存值）</td> <td>arr[2]=5;（aload_1→iconst_2→iconst_5→iastore）</td> </tr> <tr> <td>aaload</td> <td>从引用数组中取元素（如 int [][] 取某一行）</td> <td>int[] row=grid[0];（aload_1→iconst_0→aaload）</td> </tr> <tr> <td>aastore</td> <td>往引用数组中存元素（如 int [][] 存某一行）</td> <td>grid[0]=new int[3];（aload_1→iconst_0→aload_2→aastore）</td> </tr> <tr> <td>arraylength</td> <td>获取数组长度（数组引用→长度值）</td> <td>int len=arr.length;（aload_1→arraylength→istore_2）</td> </tr> <tr> <td>multianewarray 类维度</td> <td>创建多维数组（如 int [2][3]）</td> <td>较少用，int[][][] arr=new int[2][3][4];（iconst_2→iconst_3→iconst_4→multianewarray “[[[I” 3）</td> </tr> </tbody> </table> <h2 id="二算术与逻辑指令常用处理数值计算和比较">二、算术与逻辑指令（常用，处理数值计算和比较） </h2><h3 id="1-算术指令intlongfloatdouble-类型的加减乘除">1. 算术指令（int/long/float/double 类型的加减乘除） </h3><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>iadd</td> <td>操作数栈顶两个 int 值相加（a+b→结果压栈）</td> <td>int c=a+b;（iload_1→iload_2→iadd→istore_3）</td> </tr> <tr> <td>isub</td> <td>操作数栈顶两个 int 值相减（a-b→结果压栈）</td> <td>int c=a-b;（iload_1→iload_2→isub→istore_3）</td> </tr> <tr> <td>imul</td> <td>操作数栈顶两个 int 值相乘（a*b→结果压栈）</td> <td>int c=a*b;（iload_1→iload_2→imul→istore_3）</td> </tr> <tr> <td>idiv</td> <td>操作数栈顶两个 int 值相除（a/b→结果压栈，整除）</td> <td>int c=a/b;（iload_1→iload_2→idiv→istore_3）</td> </tr> <tr> <td>irem</td> <td>操作数栈顶两个 int 值取余（a% b→结果压栈）</td> <td>int c=a%b;（iload_1→iload_2→irem→istore_3）</td> </tr> <tr> <td>ladd/lsub</td> <td>long 类型的加减（占 2 个操作数栈位置）</td> <td>long c=a+b;（lload_1→lload_2→ladd→lstore_3）</td> </tr> <tr> <td>fadd/dadd</td> <td>float/double 类型的加法</td> <td>较少用，float c=a+b;（fload_1→fload_2→fadd→fstore_3）</td> </tr> </tbody> </table> <h3 id="2-比较指令比较操作数栈顶值结果用于分支跳转">2. 比较指令（比较操作数栈顶值，结果用于分支跳转） </h3><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用（int 类型，其他类型类似：lcmp/fcmpg 等）</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>if_icmpeq 目标行</td> <td>比较两个 int 值：相等则跳转到目标行</td> <td>if(a==b) { … }（iload_1→iload_2→if_icmpeq 10）</td> </tr> <tr> <td>if_icmpne 目标行</td> <td>比较两个 int 值：不相等则跳转到目标行</td> <td>if(a!=b) { … }（iload_1→iload_2→if_icmpne 10）</td> </tr> <tr> <td>if_icmplt 目标行</td> <td>比较两个 int 值：a<b 则跳转到目标行</td> <td>if(a<b) { … }（iload_1→iload_2→if_icmplt 10）</td> </tr> <tr> <td>if_icmpge 目标行</td> <td>比较两个 int 值：a>=b 则跳转到目标行</td> <td>for(int i=0;i<len;i++)（iload_1→iload_2→if_icmpge 20）</td> </tr> <tr> <td>ifeq 目标行</td> <td>比较 int 值与 0：等于 0 则跳转</td> <td>if(flag==false) { … }（iload_1→ifeq 10，因 false=0）</td> </tr> <tr> <td>ifne 目标行</td> <td>比较 int 值与 0：不等于 0 则跳转</td> <td>if(flag==true) { … }（iload_1→ifne 10，因 true=1）</td> </tr> <tr> <td>acmp_eq 目标行</td> <td>比较两个引用类型：地址相等则跳转</td> <td>if(obj1==obj2) { … }（aload_1→aload_2→if_acmpeq 10）</td> </tr> </tbody> </table> <h2 id="三分支与循环指令常用控制代码执行流程">三、分支与循环指令（常用，控制代码执行流程） </h2><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>goto 目标行</td> <td>无条件跳转到目标行（不依赖条件）</td> <td>while(true) { … }（循环体结束→goto 5）</td> </tr> <tr> <td>if_icmpne 目标行</td> <td>见「比较指令」，常用于 if/for 条件判断</td> <td>if(a!=1) return false;（iload_1→iconst_1→if_icmpne 7）</td> </tr> <tr> <td>tableswitch</td> <td>按 int 值跳转（用于 switch-case，值连续时）</td> <td>switch(a) { case 1: … case 2: … }</td> </tr> <tr> <td>lookupswitch</td> <td>按 int 值跳转（用于 switch-case，值不连续时）</td> <td>switch(a) { case 1: … case 100: … }</td> </tr> </tbody> </table> <h2 id="四方法调用与返回指令常用调用方法和返回结果">四、方法调用与返回指令（常用，调用方法和返回结果） </h2><h3 id="1-方法调用指令按调用类型排序静态方法最常用">1. 方法调用指令（按调用类型排序，静态方法最常用） </h3><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>invokestatic 类.方法</td> <td>调用静态方法（无 this）</td> <td>Math.min(a,b)（iload_1→iload_2→invokestatic java/lang/Math.min:(II)I）</td> </tr> <tr> <td>invokevirtual 类.方法</td> <td>调用实例方法（有 this，动态绑定）</td> <td>System.out.println(a)（getstatic→iload_1→invokevirtual java/io/PrintStream.println:(I)V）</td> </tr> <tr> <td>invokespecial 类.方法</td> <td>调用特殊方法（构造方法、private 方法、super 方法）</td> <td>构造方法（aload_0→invokespecial java/lang/Object."<init>":()V）</td> </tr> <tr> <td>invokeinterface 接口.方法</td> <td>调用接口方法（动态绑定）</td> <td>较少用，List.add(obj)（aload_1→aload_2→invokeinterface java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z）</td> </tr> <tr> <td>invokedynamic 引导方法</td> <td>调用动态方法（Lambda/Stream 用）</td> <td>Java 8 + 特性，List.forEach(System.out::println)</td> </tr> </tbody> </table> <h3 id="2-方法返回指令按返回值类型排序">2. 方法返回指令（按返回值类型排序） </h3><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>ireturn</td> <td>返回 int/boolean 类型结果</td> <td>return true;（iconst_1→ireturn）、return 5;（iconst_5→ireturn）</td> </tr> <tr> <td>lreturn</td> <td>返回 long 类型结果</td> <td>return 100L;（lconst_1→lreturn）</td> </tr> <tr> <td>freturn</td> <td>返回 float 类型结果</td> <td>return 2.0f;（fconst_2→freturn）</td> </tr> <tr> <td>dreturn</td> <td>返回 double 类型结果</td> <td>return 3.0;（dconst_1→dreturn）</td> </tr> <tr> <td>areturn</td> <td>返回引用类型结果（对象 / 数组 / 字符串）</td> <td>return arr;（aload_1→areturn）</td> </tr> <tr> <td>return</td> <td>无返回值（void 方法）</td> <td>void func() { … }（方法结束→return）</td> </tr> </tbody> </table> <h2 id="五类型相关指令较常用处理类型转换静态变量">五、类型相关指令（较常用，处理类型转换、静态变量） </h2><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>i2l/i2f/i2d</td> <td>int 转 long/float/double（宽转换，无溢出）</td> <td>long a=1;（iconst_1→i2l→lstore_1）</td> </tr> <tr> <td>l2i/f2i/d2i</td> <td>long/float/double 转 int（窄转换，可能溢出）</td> <td>int a=(int)100L;（lconst_1→l2i→istore_1）</td> </tr> <tr> <td>checkcast 类</td> <td>检查引用类型强制转换是否合法（如 Object→String）</td> <td>String s=(String)obj;（aload_1→checkcast java/lang/String→astore_2）</td> </tr> <tr> <td>instanceof 类</td> <td>判断引用是否为某类 / 接口的实例（返回 boolean）</td> <td>if(obj instanceof String) { … }（aload_1→instanceof java/lang/String→ifne 10）</td> </tr> <tr> <td>getstatic 类.字段</td> <td>获取静态变量值（如 System.out）</td> <td>PrintStream out=System.out;（getstatic java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;→astore_1）</td> </tr> <tr> <td>putstatic 类.字段</td> <td>给静态变量赋值（如 Math.PI 不可用，用自定义静态变量）</td> <td>MyClass.count=5;（iconst_5→putstatic com/xxx/MyClass.count:I）</td> </tr> </tbody> </table> <h2 id="六异常与同步指令不常用处理异常和线程安全">六、异常与同步指令（不常用，处理异常和线程安全） </h2><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>athrow</td> <td>抛出异常对象（如 throw new Exception ()）</td> <td>throw new RuntimeException();（new→dup→invokespecial→athrow）</td> </tr> <tr> <td>monitorenter</td> <td>获取对象监视器锁（synchronized 代码块入口）</td> <td>synchronized(obj) { … }（aload_1→monitorenter）</td> </tr> <tr> <td>monitorexit</td> <td>释放对象监视器锁（synchronized 代码块出口）</td> <td>synchronized 代码块结束→aload_1→monitorexit</td> </tr> <tr> <td>jsr 目标行</td> <td>跳转到异常处理代码（Java 6 前用，现已被异常表替代）</td> <td>极少用，现代字节码用「异常表」记录异常处理逻辑</td> </tr> </tbody> </table> <h2 id="七栈操作指令较常用操作操作数栈">七、栈操作指令（较常用，操作操作数栈） </h2><table> <thead> <tr> <th>指令格式</th> <th>作用</th> <th>使用场景举例</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>dup</td> <td>复制操作数栈顶元素（常用于对象创建后调用构造方法）</td> <td>new Object()（new→dup→invokespecial）</td> </tr> <tr> <td>dup_x1</td> <td>复制栈顶元素，插入到栈顶下第 1 个元素前</td> <td>较少用，复杂栈操作（如a,b→a,b,a）</td> </tr> <tr> <td>pop</td> <td>弹出操作数栈顶元素（丢弃，无返回）</td> <td>不需要的计算结果（如a+b;→iadd→pop）</td> </tr> <tr> <td>pop2</td> <td>弹出栈顶 2 个元素（用于 long/double）</td> <td>long a=1L;→lconst_1→pop2（丢弃 a）</td> </tr> </tbody> </table>