字节码指令---异常处理

每个时刻正在执行的当前方法就是虚拟机栈顶的栈帧。方法的执行就对应着栈帧在虚拟机中入栈和出栈的过程。当一个方法执行完，有两种情况，一种是正常执行，另一种是异常。

完成出口（返回地址）

正常返回：（调用程序计数器中的返回地址）

三部曲：

1. 恢复上层方法的局部变量表和操作数栈
2. 把返回值(如果有的话)压入调用者栈帧的操作数栈中。
3. 调整程序计数器的值指向方法调用指令后面的一条指令。

异常返回

通过异常处理表中的<非栈帧中的>来确定

异常机制

如果熟悉JAVA语言，那么对以上异常继承体系一定不会陌生。其中Error和RuntimeException是非检查型异常，也就是不需要去catch或throw的异常。

异常表

在synchronized生成的字节码中，其中包含了两条monitorexit指令，是为了保证所有的异常条件都能够退出。可以看到，编译后的字节码，都带有一个叫Exception table的异常表，里面每一行数据，都是一个异常处理器。

1. from指定字节码索引的开始位置。
2. To指定字节码索引的结束位置。
3. Target异常处理的起始位置。
4. Type异常类型

也就是说，只要from，to之间出现了异常，就会跳转到target所指定的位置。

我们看到第一条monitorexit（16）（monitorenter和monitorexit两条指令来支持synchronized关键字的语义）在异常表第一条（7-17）的范围内。如果异常则调到20行。第二个monitorexit同理。

Finally---IOException

通常我们在做一些文件读取的时候，都会在finally代码块中关闭流，以避免内存溢出。关于这个场景，我们再分析一下下面这段代码的异常表

上面的代码，捕获了一个FileNotFoundException异常，然后再finally中捕获了一个IOException异常。当我们分析字节码的时候，却发现了一个有意思的地方，IOException足足出现了三次。

Java编译器使用了一种比傻的方式来组织finally的字节码。它分别在try，catch的正常执行路径上，复制了一份finally代码。追加在正常执行的后面。同时，再复制一份到其他异常执行逻辑出口处。(相当于对于字节码来说，如果异常中有finally的异常表。那么它会把自己的异常在try中，catch中各复制一份。怪不得finally一定能走到。有段时间还以为finally是异步达到的必然执行的效果)。

不报错的除以0

从字节码可知，0-7行出问题直接走到第9行，也就是finally中。永远不会执行第8行的ireturn。

字节码指令---装箱拆箱

Java中有8种基本数据类型，但是鉴于Java的面线对象特点，它们同样有着对应的8个包装类型。比如int和integer，包装类型的值可以为null（基本类型没有null值）。而数据库普遍存在null值，所有实体类中所有属性应采用包装类型，很多时候，它们都可以相互赋值。

通过观察字节码，我们发现

1. 在进行乘法运算的时候，调用了Integer.intValue方法来获取基本类型的值。
2. 赋值操作使用的是Integer.valueOf方法。
3. 在方法返回的时候，再次使用了Integer.valueOf方法对结果进行了包装。

这就是Java中的自动装箱拆箱的底层实现。

IntegerCache

查看valueOf源码。发现low和high之间还有一个cache静态变量

继续追踪

发现一般缓存是-128~127.最小值是写死的，但是最大值可以通过-XX:AutoBoxCacheMax来修改上限。

那么下面一道经典面试题会输出什么结果呢？

一般不修改参数的情况下就是true，false。

字节码指令----数组

其实，数组是JVM内置的一种对象类型。这个对象同样继承了Object类。可以用代码解释。

数组创建

可以看到，新建数组的代码，被编译成了newarray指令。（每当遇见new指令后，都会跟一个dup指令）。

具体操作：

4. iconst_0,数组下标为0的常量压入操作数栈中

5. Sipush，将一个常量为1111的值压入操作数栈中

8. Iastore，将这个int型变量数组索引为0的位置中

为了支持多种类型的字面量能够压入数组，提供了bastore，castore，sastore，iastore等等。

数组访问

数组的访问：28~30行实现

1. aload_1:该方法的局部变量表中索引为1的引用推送至操作数栈。此处是生成的arr数组引用（意思整个数组先丢到操作数栈里）。
2. Iconset_2：将int为2的数字推送至操作数栈
3. aload：在数组中取出索引为2的数推送到操作数栈。

获取数组长度

获取数组长度指令 arraylength

字节码指令--foreach

无论是java数组还是List，都可以使用foreach语句进行遍历。虽然在语言层面它们的表现形式是一致的。但是实际的方法并不同。

数组：将它们代码解释成了传统的变量方式，即：for(int i;i<length;i++)的形式。

List实际是把List对象进行迭代并遍历，在循环中，使用了Iterator.next()的方法。

使用jd-gui等反编译工具，可以看到实际代码的效果

字节码指令总结

Java的特性非常多，这里不一一列出。但是可以通过查看字节码的方式，从字节码的角度分析它的原理，一窥究竟。

本次总结输入抛砖引玉，给大家一个学习思路。

比如异常处理，finally块的执行顺序，以及隐藏的装箱拆箱和foreach语法糖的底层实现。

还有字节码指令。可能几千行，看起来很吓人，但是执行速度都是纳秒级的。Java的无数框架，包括JDK，也不会为了优化这些行数，就去增加一次Java线程的上下文切换，这个比几千行字节码执行慢得多。