1. 概述

1.1 字节码文件的跨平台性

1.1.1 java语言：跨平台的语言

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
这个优势不再那么吸引人了。 Python、PHP、Per1、Ruby、Lisp等有强大的解释器。
跨平台似乎己经快成为一门语言必选的特性。

1.1.2 java虚拟机：跨语言的平台

Java虚拟机不和包括]ava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。可以说，统一而强大的Class文件结构，就是Java虚拟机的基石、桥梁。
在这里插入图片描述
所有的JVM全部遵守Java虚拟机规范，也就是说所有的JVM环境都是一样的，这样一来字节码文件可以在各种JVM上运行

1.1.3 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]ava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

在这里插入图片描述
Oracle的JDK软件包括两部分内容：

一部分是将Java源代码编译成Java虚拟机的指令集的编译器
另一部分是用于实现]ava虚拟机的运行时环境。

1.2 java的前端编译器（了解）

在这里插入图片描述
前端编译器vs后端编译器

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。

1.3 透过字节码指令看代码细节

面试题：

类文件结构有几个部分？
知道字节码么？字节码都有哪些，Integer x = 5;int y = 5; 比较x == y都经过哪些步骤

1.3.1 例一：

public class IntegerTest {
    public static void main(String[] args) {

        Integer x = 5;
        int y = 5;
        System.out.println(x == y);   // true

        Integer i1 = 10;
        Integer i2 = 10;
        System.out.println(i1 == i2);//true

        Integer i3 = 128;
        Integer i4 = 128;
        System.out.println(i3 == i4);//false
    }
}

字节码：通过观察源码可以看出-128-127不会new出新对象

 0 iconst_5
 1 invokestatic #7 <java/lang/Integer.valueOf : (I)Ljava/lang/Integer;>
 4 astore_1
 5 iconst_5
 6 istore_2
 7 getstatic #13 <java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;>
10 aload_1
11 invokevirtual #19 <java/lang/Integer.intValue : ()I>
14 iload_2
15 if_icmpne 22 (+7)
18 iconst_1
19 goto 23 (+4)
22 iconst_0
23 invokevirtual #23 <java/io/PrintStream.println : (Z)V>
26 bipush 10
28 invokestatic #7 <java/lang/Integer.valueOf : (I)Ljava/lang/Integer;>
31 astore_3
32 bipush 10
34 invokestatic #7 <java/lang/Integer.valueOf : (I)Ljava/lang/Integer;>
37 astore 4
39 getstatic #13 <java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;>
42 aload_3
43 aload 4
45 if_acmpne 52 (+7)
48 iconst_1
49 goto 53 (+4)
52 iconst_0
53 invokevirtual #23 <java/io/PrintStream.println : (Z)V>
56 sipush 128
59 invokestatic #7 <java/lang/Integer.valueOf : (I)Ljava/lang/Integer;>
62 astore 5
64 sipush 128
67 invokestatic #7 <java/lang/Integer.valueOf : (I)Ljava/lang/Integer;>
70 astore 6
72 getstatic #13 <java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;>
75 aload 5
77 aload 6
79 if_acmpne 86 (+7)
82 iconst_1
83 goto 87 (+4)
86 iconst_0
87 invokevirtual #23 <java/io/PrintStream.println : (Z)V>
90 return

1.3.2 例二：

public class StringTest {
    public static void main(String[] args) {
        String str = new String("hello") + new String("world");
        String str1 = "helloworld";
        System.out.println(str == str1);   // false
        String str2 = new String("helloworld");
        System.out.println(str == str2);   // false
    }

    public void method1(){

    }

    public void method1(int num){

    }
}

 0 new #2 <java/lang/StringBuilder>
 3 dup
 4 invokespecial #3 <java/lang/StringBuilder.<init>>
 7 new #4 <java/lang/String>
10 dup
11 ldc #5 <hello>
13 invokespecial #6 <java/lang/String.<init>>
16 invokevirtual #7 <java/lang/StringBuilder.append>
19 new #4 <java/lang/String>
22 dup
23 ldc #8 <world>
25 invokespecial #6 <java/lang/String.<init>>
28 invokevirtual #7 <java/lang/StringBuilder.append>
31 invokevirtual #9 <java/lang/StringBuilder.toString>
34 astore_1
35 ldc #10 <helloworld>
37 astore_2
38 getstatic #11 <java/lang/System.out>
41 aload_1
42 aload_2
43 if_acmpne 50 (+7)
46 iconst_1
47 goto 51 (+4)
50 iconst_0
51 invokevirtual #12 <java/io/PrintStream.println>
54 new #4 <java/lang/String>
57 dup
58 ldc #10 <helloworld>
60 invokespecial #6 <java/lang/String.<init>>
63 astore_3
64 getstatic #11 <java/lang/System.out>
67 aload_1
68 aload_3
69 if_acmpne 76 (+7)
72 iconst_1
73 goto 77 (+4)
76 iconst_0
77 invokevirtual #12 <java/io/PrintStream.println>
80 return

1.3.3 例三：

/*
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.方法"
 的方式对成员变量进行赋值。
 */
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);
    }  //Son.x = 0 Son.x = 30
}

public class SonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Father f = new Son();
        System.out.println(f.x); // 20
    }
}

结果：

输出结果
Son.x = 0
Son.x = 30
20

 0 aload_0
 1 invokespecial #1 <com/yxj/java/Father.<init>>
 4 aload_0
 5 bipush 30
 7 putfield #2 <com/yxj/java/Son.x>
10 aload_0
11 invokevirtual #3 <com/yxj/java/Son.print>
14 aload_0
15 bipush 40
17 putfield #2 <com/yxj/java/Son.x>
20 return

 0 getstatic #4 <java/lang/System.out>
 3 new #5 <java/lang/StringBuilder>
 6 dup
 7 invokespecial #6 <java/lang/StringBuilder.<init>>
10 ldc #7 <Son.x = >
12 invokevirtual #8 <java/lang/StringBuilder.append>
15 aload_0
16 getfield #2 <com/yxj/java/Son.x>
19 invokevirtual #9 <java/lang/StringBuilder.append>
22 invokevirtual #10 <java/lang/StringBuilder.toString>
25 invokevirtual #11 <java/io/PrintStream.println>
28 return