JVM_13 字节码跨平台性与执行细节举例

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概念简述

  1. Java语言:跨平台的语言（write once ，run anywhere）
  • 当Java源代码成功编译成字节码后，如果想在不同的平台上面运行，则无须再次编译
  • 这个优势不再那么吸引人了。Python、PHP、 Perl、Ruby、 Lisp等有强大的解释器。
  • 跨平台似乎已经快成为一门语言必选的特性。
  1. Java语言:跨平台的语言（write once ，run anywhere）
  • 当Java源代码成功编译成字节码后，如果想在不同的平台上面运行，则无须再次编译这个优势不再那么吸引人了。Python、PHP、 Perl、Ruby、 Lisp等有强大的解释器。跨平台似乎已经快成为一门语言必选的特性。
  1. 想要让一个Java程序正确地运行在JVM中，Java源码就必须要被编译为符合JVM规范的字节码。
  • 前端编译器的主要任务就是负责将符合Java语法规范的Java代码转换为符合JVM规范的字节码文件。
  • javac是一种能够将Java源码编译为字节码的前端编译器。
  • Javac编译器在将Java源码编译为一个有效的字节码文件过程中经历了4个步骤，分别是词法解析、语法解析、语义解析以及生成字节码。

  1. 泛泛地讲，一个语言是否高效（程序性能是否高效），跟语言本身并没有太大关系，主要有关系的是编译器，java语言最初没有编译器，只有解释器，逐行执行的解释器效率较低，后期引入了JIT编译器（热点代码探测技术），大大提升了效率

  2. 前端编译器vs后端编译器

  • Java源代码的编译结果是字节码，那么肯定需要有一种编译器能够将Java源码编译为字节码，承担这个重要责任的就是配置在path环境变量中的javac编译器
  • javac是一种能够将Java源码编译为字节码的前端编译器。
  • HotSpot VM并没有强制要求前端编译器只能使用javac来编译字节码，其实只要编译结果符合JVM规范都可以被JVM所识别即可。在Java的前端编译器领域，除了javac之外，还有一种被大家经常用到的前端编译器，那就是内置在Eclipse中的ECJ （EclipseCompiler for Java）编译器。和Javac的全量式编译不同，ECJ是一种增量式编译器。
    • 在Eclipse中，当开发人员编写完代码后，使用“Ctrl+S”快捷键时，ECJ编译器所采取的编译方案是把未编译部分的源码逐行进行编译，而非每次都全量编译。因此ECJ的编译效率会比javac更加迅速和高效，当然编译质量和javac相比大致还是一样的。
    • ECJ不仅是Eclipse的默认内置前端编译器，在Tomcat中同样也是使用ECJ编译器来编译jsp文件。由于ECJ编译器是采用
    • 默认情况下， IntelliJ IDEA 使用 javac编译器。（还可以自己设置为AspectJ编译器ajc）
  • 前端编译器并不会直接涉及编译优化等方面的技术，而是将这些具体优化细节移交给HotSpot的JIT编译器负责。

Integer和String 相等判断

Integer

Integer有一个缓存，范围为-128~127，Integer i1 = 10，在字节码中实质是调用了Integer.valueOf，在此范围内返回的就是IntergerCache中的Integer对象，否则会返回新的Integer对象

  • true
    • i1和i2在缓存范围内,使用的是内部缓存数组中的同一个对象，返回true
        Integer i1 = 10;
    Integer i2 = 10;
    System.out.println(i1 == i2);//true
  • false
    • i3和i4不在缓存范围内，他们是两个对象，false
        Integer i3 = 128;
    Integer i4 = 128;
    System.out.println(i3 == i4);//false
  • true
    • Integer x = 5；调用了调用Integer.valueOf 从数组中返一个Integer对象
    • y 是 基本数据类型的5
    • x == y的比较虽然表面看是引用类型和基本类型的比较，但是x会自动拆箱为基本数据类型，最终的比较就是x和y的值进行的比较，显然相等，true
        Integer x = 5;//调用Integer.valueOf 从数组中返回
    int y = 5; // 基本数据5 
    System.out.println(x == y);//true

String

  • false
    • str是通过StringBuilder通过append拼接之后toString返回的一个字符串，而StringBuilder的toString实质上就是new了一个String
    • str1是通过字面量方式加载到内存，保存到局部变量表中
    • 所以str 不等于 str1
        String str = new String("hello") + new String("world");
    String str1 = "helloworld";
    System.out.println(str == str1);//false
  • false: 两个new的String不相等 
    String str2 = new String("helloworld");
System.out.println(str == str2);//false

类初始化相关

  • new Son()先执行父类Father的构造函数
  • Father的构造函数调用了print(),由于子类重写了，所以打印的是子类son的x，从字节码看，这个时候x为0
  • 然后Son调用自己的构造器，此时x为30
  • 最后Father的x被赋值为20，f.x = 20
    • 实测如果 Son f = new Son(); 那么f.x = 40
  • 打印结果为 
    Son.x = 0
Son.x = 30
20
  • 成员变量（非静态的）的赋值过程
    • ① 默认初始化
    • ② 显式初始化 /代码块中初始化
    • ③ 构造器中初始化
    • ④ 有了对象之后，可以“对象.属性”或"对象.方法"的方式对成员变量进行赋值。
class Father {
    int x = 10;

    public Father() {
        this.print();
        x = 20;
    }
    public void print() {
        System.out.println("Father.x = " + x);
    }
}

class Son extends Father {
    int x = 30;
    //    float x = 30.1F;
    public Son() {
        this.print();
        x = 40;
    }
    public void print() {
        System.out.println("Son.x = " + x);
    }
}

public class SonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Father f = new Son();
        System.out.println(f.x);
    }
}
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