十七、字节码与执行细节
1、字节码文件的跨平台性
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
Java虚拟机：跨语言的平台
- Java虚拟机不和包括 Java 在内的任何语言绑定，它只与“Class 文件”这种特定的二进制文件格式所关联。 无论使用何种语言进行软件开发，只要能将源文件编译为正确的Class文件，那么这种语言就可以在Java虚拟机上执行。
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。
前端编译器
- 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。
- 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。
2、透过字节码看代码细节
2.1、判断 Integer 是否相等
（面试题）判断下列代码的True或false？
public class IntegerTest {
public static void main(String[] args) {
Integer x = 5;
int y = 5;
System.out.println(x == y);
Integer x1 = 10;
Integer y1 = 10;
System.out.println(x1 == y1);
Integer x2 = 128;
Integer y2 = 128;
System.out.println(x2 == y2);
}
}
运行结果：
分析：通过观察字节码我们发现创建创建Integer对象的时候调用了 valueOf() 方法
进入该方法之后
对参数i 进行了判断 i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high，如果在这个范围内就直接获取数组中的Integer对象。
- Integer有一个缓存，范围为-128~127，Integer x = 5，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。
- 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会调用
<java/lang/Integer.intValue>方法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
Integer x1 = 10; // 从数组中返回
Integer y1 = 10; // 从数组中返回
System.out.println(x1 == y1); // 使用的是内部缓存数组中的同一个对象，返回true
Integer x2 = 128; // 不在缓存范围内,创建了新的对象
Integer y2 = 128; // 不在缓存范围内,创建了新的对象
System.out.println(x2 == y2); // 是两个对象，false
2.2、判断 String 是否相等
运行结果：
分析：
- 一旦字符串的拼接操作有变量就会使用StringBuilder进行拼接，拼接完成后调用StringBuilder.toString返回一个新的String对象str1
- str2是从字符串常量池中直接获取的
- 所以str1 不等于 str2
2.3、类初始化相关
（面试题）下列程序的执行结果？
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);
}
}
打印结果为：
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.set方法"的方式对成员变量进行赋值；
