02.虚拟机字节码执行引擎_02-基于栈的字节码解释执行引擎
基于栈的字节码解释执行引擎
这个栈，就是栈帧中的操作数栈。
解释执行
先通过 javac 将代码编译成字节码，虚拟机再通过加载字节码文件，解释执行字节码文件生成机器码，解释执行的流程如下：
词法分析 -> 语法分析 -> 形成抽象语法树 -> 遍历语法树生成线性字节码指令流
指令集分类
基于栈的指令集
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优点：
- 可移植：寄存器由硬件直接提供，程序如果直接依赖这些硬件寄存器，会不可避免的受到硬件的约束；
- 代码更紧凑：字节码中每个字节对应一条指令，多地址指令集中还需要存放参数；
- 编译器实现更简单：不需要考虑空间分配问题，所需的空间都在栈上操作。
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缺点： 执行速度稍慢
- 完成相同的功能，需要更多的指令，因为出入栈本身就产生相当多的指令；
- 频繁的栈访问导致频繁的内存访问，对于处理器而言，内存是执行速度的瓶颈。
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示例： 两数相加
iconst_1 // 把常量1入栈 iconst_1 iadd // 把栈顶两元素出栈相加，结果入栈 istore_0 // 把栈顶值存入第0个Slot中
基于寄存器的指令集
示例： 两数相加
mov eax, 1
add eax, 1
执行过程分析
public class Architecture {
/*
calc函数的字节码分析：
public int calc();
descriptor: ()I
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=4, args_size=1 // stack=2，说明需要深度为2的操作数栈
// locals=4，说明需要4个Slot的局部变量表
0: bipush 100 // 将单字节的整型常数值push到操作数栈
2: istore_1 // 将操作数栈顶的整型值出栈并存放到第一个局部变量Slot中
3: sipush 200
6: istore_2
7: sipush 300
10: istore_3
11: iload_1 // 将局部变量表第一个Slot中的整型值复制到操作数栈顶
12: iload_2
13: iadd // 将操作数栈中头两个元素出栈并相加，将结果重新入栈
14: iload_3
15: imul // 将操作数栈中头两个元素出栈并相乘，将结果重新入栈
16: ireturn // 返回指令，结束方法执行，将操作数栈顶的整型值返回给此方法的调用者
*/
public int calc() {
int a = 100;
int b = 200;
int c = 300;
return (a + b) * c;
}
public static void main(String[] args) {
Architecture architecture = new Architecture();
architecture.calc();
}
}