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：


`1`	`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

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。
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。
示例： 两数相加

1 2 3 4 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


`1 2 3 4`	`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


`1 2`	`mov eax, 1 add eax, 1`

执行过程分析

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 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(); } }


`1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35`	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(); } }