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前言

上一篇博客 【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析 二 ( 常量池位置 | 常量池结构 | tag | info[] | 完整分析字节码文件中的常量池二进制数据 ) ;

一、编译生成带局部变量表的字节码文件

在 IntelliJ IDEA 中编写如下两个源码 :

Java 类源码 :在 setName 方法下 , 声明 333 个局部变量 ;

public class Student {private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;int i = 0;int j = 1;int k = 2;}}

在 main 函数中 创建上述 Student 类对象 :一定要写这个 main 函数 , 否则虚拟机编译优化时 , 发现 setName 中的局部变量没有使用 , 直接优化掉 , 不生成相关的 局部变量表 ;

public class Main {public static void main(String[] args) {Student student = new Student();}}

找到上述两个类编译后的字节码文件 : 根据上一篇博客 【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析 二 ( 常量池位置 | 常量池结构 | tag | info[] | 完整分析字节码文件中的常量池二进制数据 ) 分析 , 常量池是如下选中的区域 ;

Student.class 字节码文件的附加信息如下 :

Y:\002_WorkSpace\003_IDEA\Demo\out\production\Demo>javap -v Student.classClassfile /Y:/002_WorkSpace/003_IDEA/Demo/out/production/Demo/Student.classLast modified -9-5; size 561 bytesMD5 checksum 76a00ba8cb4c4c6aadc52f90e550d7e8Compiled from "Student.java"public class Studentminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPERConstant pool:#1 = Methodref#4.#24 // java/lang/Object."<init>":()V#2 = Fieldref #3.#25 // Student.name:Ljava/lang/String;#3 = Class #26 // Student#4 = Class #27 // java/lang/Object#5 = Utf8name#6 = Utf8Ljava/lang/String;#7 = Utf8<init>#8 = Utf8()V#9 = Utf8Code#10 = Utf8LineNumberTable#11 = Utf8LocalVariableTable#12 = Utf8this#13 = Utf8LStudent;#14 = Utf8getName#15 = Utf8()Ljava/lang/String;#16 = Utf8setName#17 = Utf8(Ljava/lang/String;)V#18 = Utf8i#19 = Utf8I#20 = Utf8j#21 = Utf8k#22 = Utf8SourceFile#23 = Utf8Student.java#24 = NameAndType #7:#8// "<init>":()V#25 = NameAndType #5:#6// name:Ljava/lang/String;#26 = Utf8Student#27 = Utf8java/lang/Object{public Student();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=1, args_size=10: aload_01: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V4: returnLineNumberTable:line 1: 0LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 50 this LStudent;public java.lang.String getName();descriptor: ()Ljava/lang/String;flags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=1, args_size=10: aload_01: getfield#2 // Field name:Ljava/lang/String;4: areturnLineNumberTable:line 5: 0LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0 50 this LStudent;public void setName(java.lang.String);descriptor: (Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=2, locals=5, args_size=20: aload_01: aload_12: putfield#2 // Field name:Ljava/lang/String;5: iconst_06: istore_27: iconst_18: istore_39: iconst_210: istore 412: returnLineNumberTable:line 9: 0line 10: 5line 11: 7line 12: 9line 13: 12LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0130 this LStudent;0131 name Ljava/lang/String;7 62i I9 43j I12 14k I}SourceFile: "Student.java"

二、局部变量表

在 Student 的 setName 方法中 , 定义了 333 个局部变量 , 将 setName 方法的对应字节码的附加信息提取出来单独分析 , 该方法对应的字节码数据中 , 肯定有局部变量表 ;

public void setName(java.lang.String);descriptor: (Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=2, locals=5, args_size=20: aload_01: aload_12: putfield#2 // Field name:Ljava/lang/String;5: iconst_06: istore_27: iconst_18: istore_39: iconst_210: istore 412: returnLineNumberTable:line 9: 0line 10: 5line 11: 7line 12: 9line 13: 12LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0130 this LStudent;0131 name Ljava/lang/String;7 62i I9 43j I12 14k I

方法的最后有一个局部变量表 : 该局部变量表就是 " 线程栈 " 中维护的 " 栈帧 " 的 " 局部变量表 " ;

局部变量表 在 编译时 , 就已经在字节码文件中 生成好了 , 在 类加载器 将字节码文件加载到内存中时 , 直接将 字节码中的数据加载到

LocalVariableTable:Start Length Slot Name Signature0130 this LStudent;0131 name Ljava/lang/String;7 62i I9 43j I12 14k I

局部变量表的第一行肯定是 局部变量 所在类 ;

局部变量表从 111 开始计数 , 并不是没有第 000 个元素 , 第 000 个元素是当前类this, 这是所有的局部变量表固定的格式 ;

回顾 【Java 虚拟机原理】垃圾回收算法 ( Java 虚拟机内存分区 | 垃圾回收机制 | 引用计数器算法 | 引用计数循环引用弊端 ) 一、Java 虚拟机内存分区 章节内容 ;

整个 JVM 内存区域分为 方法区 , 堆区 , 线程栈 , 本地方法栈 , 程序计数器 ;

其中 线程栈 中维护 栈帧 , 每个栈帧 中维护 局部变量表 , 操作数栈 , 动态链接 , 方法出口 ;这里的 局部变量表 就是本博客介绍的 字节码文件 的局部变量表;