第8章 虛擬機字節碼執行引擎

8.2 運行時棧幀結構

　　棧幀(Stack Frame）是用于支持虛擬機進行方法調用和方法執行的數據結構。

　　每一個棧幀包括了局部變量表、操作數棧、動態連接、方法返回地址和一些額外的附加信息。

　　在活動線程中，只有位于棧頂的棧幀才是有效的，稱為當前棧幀 Current Stack Frame，與這個棧幀相關聯的方法稱為當前方法。

　　局部變量表：

　　Local Variable Table是一組變量值存儲空間，用于存放方法參數和方法內部定義的局部變量。

　　在Java程序編譯為Class文件時，就在方法的Code屬性中確定了該方法所需要分配的局部變量表的最大容量。

　　局部變量表的容量以變量槽(slot)為最小單位。

　　在方法執行時，虛擬機是使用局部變量表完成參數值到參數變量列表的傳遞過程。

　　如果執行的是實例方法（非static的方法），那局部變量表中第0位索引的Slot默認用于傳遞方法所屬對象實例的引用，在方法中可以通過關鍵字“this”來訪問這個隱含的參數，其余參數則按照參數順序排列，占用從1開始的局部變量slot.

　　操作數棧：

　　Operand Stack也常稱為操作棧，它是一個后入先出（Last In First Out, LIFO)棧。

　　當一個方法剛剛開始 執行的時候，這個方法的操作數棧是空的，在方法的執行過程中，會有各種字節碼指令往操作數棧中寫入和提取內容，也就是入棧、出棧操作。

　　例：整數加法的字節碼指令iadd在運行時操作數棧中最接近棧頂的兩個元素已經存入了兩個int型的數據，當執行這個指令時，會將這兩個int值出棧并相加，然后將相加的結果入棧。

　　動態連接：

　　每個棧幀都包含一個指向運行時常量池中該棧幀所屬方法的引用，持有這個引用是為了支持方法調用過程中的動態連接.

　　方法返回地址：

　　當一個方法開始執行后，只有兩上方式可以退加該方法：

　　1 執行引擎遇到任意一個方法返回的字節碼指令，正常退出

　　2 在方法執行過程中出現異常，并且這個那異常沒有在方法體內得到處理。

　　附加信息：

8.3方法調用

　　方法調用階段唯一的任務就是確定被調用方法的版本（即調用哪一個方法）

　　解析：

　　所有方法調用中的目標方法在Class里面都是一個常量池中的符號引用，會將其中的一部分符號引用轉化為直接引用。主要包括靜態方法和私有方法兩大類。

　　分派：

　　分派調用過程將為揭示多態特征的一些最基本的體現。

　　1、靜態分派

　　Human man = new Man();

　　虛擬機在重載時是通過參數的靜態類型(Human)而不是實際類型( Man )作為判定依劇的。　

　　虛擬機會根據類型進行自動類型轉換或裝箱，可變長參數的重載優先級是最低的。

　　2、動態分派

　　與多態性的另一個重要體現 重寫 override 有著很密切的關聯。在判斷是調用父類中的方法還是子類中的覆蓋的方法時，根據對父類實例化的子類的不同，調用不同子類中覆寫的方法。

　　3、單分派與多分派

　　方法的接收者與方法的參數統稱為方法的宗量。單分派是根據一個宗量對目標方法進行選擇，多分派則是根據多于一個宗量對目標方法進行選擇。

　　Java1.6是一門靜態多分派、動態單分派的語言。

　　4、虛擬機動態分派的實現

　　由于動態分派是非常頻繁的動作，因此為類的方法區中建立一個虛方法表。

　　虛方法表中存放著各個方法的實際入口地址，如果子類沒有重寫父類的方法，那么入口是一致的。

　　如果子類重寫了，那么子類方法中的地址將會替換為子類的實現版本的入口地址。