JVM指令集 和 一个异常例子

指令码	助记符	说明
0x00	nop	什么都不做
0x01	aconst_null	将null推送至栈顶
0x02	iconst_m1	将int型-1推送至栈顶
0x03	iconst_0	将int型0推送至栈顶
0x04	iconst_1	将int型1推送至栈顶
0x05	iconst_2	将int型2推送至栈顶
0x06	iconst_3	将int型3推送至栈顶
0x07	iconst_4	将int型4推送至栈顶
0x08	iconst_5	将int型5推送至栈顶
0x09	lconst_0	将long型0推送至栈顶
0x0a	lconst_1	将long型1推送至栈顶
0x0b	fconst_0	将float型0推送至栈顶
0x0c	fconst_1	将float型1推送至栈顶
0x0d	fconst_2	将float型2推送至栈顶
0x0e	dconst_0	将double型0推送至栈顶
0x0f	dconst_1	将double型1推送至栈顶
0x10	bipush	将单字节的常量值(-128~127)推送至栈顶
0x11	sipush	将一个短整型常量值(-32768~32767)推送至栈顶
0x12	ldc	将int,float或String型常量值从常量池中推送至栈顶
0x13	ldc_w	将int,float或String型常量值从常量池中推送至栈顶（宽索引）
0x14	ldc2_w	将long或double型常量值从常量池中推送至栈顶（宽索引）
0x15	iload	将指定的int型本地变量推送至栈顶
0x16	lload	将指定的long型本地变量推送至栈顶
0x17	fload	将指定的float型本地变量推送至栈顶
0x18	dload	将指定的double型本地变量推送至栈顶
0x19	aload	将指定的引用类型本地变量推送至栈顶
0x1a	iload_0	将第一个int型本地变量推送至栈顶
0x1b	iload_1	将第二个int型本地变量推送至栈顶
0x1c	iload_2	将第三个int型本地变量推送至栈顶
0x1d	iload_3	将第四个int型本地变量推送至栈顶
0x1e	lload_0	将第一个long型本地变量推送至栈顶
0x1f	lload_1	将第二个long型本地变量推送至栈顶
0x20	lload_2	将第三个long型本地变量推送至栈顶
0x21	lload_3	将第四个long型本地变量推送至栈顶
0x22	fload_0	将第一个float型本地变量推送至栈顶
0x23	fload_1	将第二个float型本地变量推送至栈顶
0x24	fload_2	将第三个float型本地变量推送至栈顶
0x25	fload_3	将第四个float型本地变量推送至栈顶
0x26	dload_0	将第一个double型本地变量推送至栈顶
0x27	dload_1	将第二个double型本地变量推送至栈顶
0x28	dload_2	将第三个double型本地变量推送至栈顶
0x29	dload_3	将第四个double型本地变量推送至栈顶
0x2a	aload_0	将第一个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2b	aload_1	将第二个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2c	aload_2	将第三个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2d	aload_3	将第四个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2e	iaload	将int型数组指定索引的值推送至栈顶
0x2f	laload	将long型数组指定索引的值推送至栈顶
0x30	faload	将float型数组指定索引的值推送至栈顶
0x31	daload	将double型数组指定索引的值推送至栈顶
0x32	aaload	将引用型数组指定索引的值推送至栈顶
0x33	baload	将boolean或byte型数组指定索引的值推送至栈顶
0x34	caload	将char型数组指定索引的值推送至栈顶
0x35	saload	将short型数组指定索引的值推送至栈顶
0x36	istore	将栈顶int型数值存入指定本地变量
0x37	lstore	将栈顶long型数值存入指定本地变量
0x38	fstore	将栈顶float型数值存入指定本地变量
0x39	dstore	将栈顶double型数值存入指定本地变量
0x3a	astore	将栈顶引用型数值存入指定本地变量
0x3b	istore_0	将栈顶int型数值存入第一个本地变量
0x3c	istore_1	将栈顶int型数值存入第二个本地变量
0x3d	istore_2	将栈顶int型数值存入第三个本地变量
0x3e	istore_3	将栈顶int型数值存入第四个本地变量
0x3f	lstore_0	将栈顶long型数值存入第一个本地变量
0x40	lstore_1	将栈顶long型数值存入第二个本地变量
0x41	lstore_2	将栈顶long型数值存入第三个本地变量
0x42	lstore_3	将栈顶long型数值存入第四个本地变量
0x43	fstore_0	将栈顶float型数值存入第一个本地变量
0x44	fstore_1	将栈顶float型数值存入第二个本地变量
0x45	fstore_2	将栈顶float型数值存入第三个本地变量
0x46	fstore_3	将栈顶float型数值存入第四个本地变量
0x47	dstore_0	将栈顶double型数值存入第一个本地变量
0x48	dstore_1	将栈顶double型数值存入第二个本地变量
0x49	dstore_2	将栈顶double型数值存入第三个本地变量
0x4a	dstore_3	将栈顶double型数值存入第四个本地变量
0x4b	astore_0	将栈顶引用型数值存入第一个本地变量
0x4c	astore_1	将栈顶引用型数值存入第二个本地变量
0x4d	astore_2	将栈顶引用型数值存入第三个本地变量
0x4e	astore_3	将栈顶引用型数值存入第四个本地变量
0x4f	iastore	将栈顶int型数值存入指定数组的指定索引位置
0x50	lastore	将栈顶long型数值存入指定数组的指定索引位置
0x51	fastore	将栈顶float型数值存入指定数组的指定索引位置
0x52	dastore	将栈顶double型数值存入指定数组的指定索引位置
0x53	aastore	将栈顶引用型数值存入指定数组的指定索引位置
0x54	bastore	将栈顶boolean或byte型数值存入指定数组的指定索引位置
0x55	castore	将栈顶char型数值存入指定数组的指定索引位置
0x56	sastore	将栈顶short型数值存入指定数组的指定索引位置
0x57	pop	将栈顶数值弹出(数值不能是long或double类型的)
0x58	pop2	将栈顶的一个（long或double类型的)或两个数值弹出（其它）
0x59	dup	复制栈顶数值并将复制值压入栈顶
0x5a	dup_x1	复制栈顶数值并将两个复制值压入栈顶
0x5b	dup_x2	复制栈顶数值并将三个（或两个）复制值压入栈顶
0x5c	dup2	复制栈顶一个（long或double类型的)或两个（其它）数值并将复制值压入栈顶
0x5d	dup2_x1	<待补充>
0x5e	dup2_x2	<待补充>
0x5f	swap	将栈最顶端的两个数值互换(数值不能是long或double类型的)
0x60	iadd	将栈顶两int型数值相加并将结果压入栈顶
0x61	ladd	将栈顶两long型数值相加并将结果压入栈顶
0x62	fadd	将栈顶两float型数值相加并将结果压入栈顶
0x63	dadd	将栈顶两double型数值相加并将结果压入栈顶
0x64	isub	将栈顶两int型数值相减并将结果压入栈顶
0x65	lsub	将栈顶两long型数值相减并将结果压入栈顶
0x66	fsub	将栈顶两float型数值相减并将结果压入栈顶
0x67	dsub	将栈顶两double型数值相减并将结果压入栈顶
0x68	imul	将栈顶两int型数值相乘并将结果压入栈顶
0x69	lmul	将栈顶两long型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6a	fmul	将栈顶两float型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6b	dmul	将栈顶两double型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6c	idiv	将栈顶两int型数值相除并将结果压入栈顶
0x6d	ldiv	将栈顶两long型数值相除并将结果压入栈顶
0x6e	fdiv	将栈顶两float型数值相除并将结果压入栈顶
0x6f	ddiv	将栈顶两double型数值相除并将结果压入栈顶
0x70	irem	将栈顶两int型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x71	lrem	将栈顶两long型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x72	frem	将栈顶两float型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x73	drem	将栈顶两double型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x74	ineg	将栈顶int型数值取负并将结果压入栈顶
0x75	lneg	将栈顶long型数值取负并将结果压入栈顶
0x76	fneg	将栈顶float型数值取负并将结果压入栈顶
0x77	dneg	将栈顶double型数值取负并将结果压入栈顶
0x78	ishl	将int型数值左移位指定位数并将结果压入栈顶
0x79	lshl	将long型数值左移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7a	ishr	将int型数值右（符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7b	lshr	将long型数值右（符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7c	iushr	将int型数值右（无符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7d	lushr	将long型数值右（无符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7e	iand	将栈顶两int型数值作“按位与”并将结果压入栈顶
0x7f	land	将栈顶两long型数值作“按位与”并将结果压入栈顶
0x80	ior	将栈顶两int型数值作“按位或”并将结果压入栈顶
0x81	lor	将栈顶两long型数值作“按位或”并将结果压入栈顶
0x82	ixor	将栈顶两int型数值作“按位异或”并将结果压入栈顶
0x83	lxor	将栈顶两long型数值作“按位异或”并将结果压入栈顶
0x84	iinc	将指定int型变量增加指定值（i++,i--,i+=2）
0x85	i2l	将栈顶int型数值强制转换成long型数值并将结果压入栈顶
0x86	i2f	将栈顶int型数值强制转换成float型数值并将结果压入栈顶
0x87	i2d	将栈顶int型数值强制转换成double型数值并将结果压入栈顶
0x88	l2i	将栈顶long型数值强制转换成int型数值并将结果压入栈顶
0x89	l2f	将栈顶long型数值强制转换成float型数值并将结果压入栈顶
0x8a	l2d	将栈顶long型数值强制转换成double型数值并将结果压入栈顶
0x8b	f2i	将栈顶float型数值强制转换成int型数值并将结果压入栈顶
0x8c	f2l	将栈顶float型数值强制转换成long型数值并将结果压入栈顶
0x8d	f2d	将栈顶float型数值强制转换成double型数值并将结果压入栈顶
0x8e	d2i	将栈顶double型数值强制转换成int型数值并将结果压入栈顶
0x8f	d2l	将栈顶double型数值强制转换成long型数值并将结果压入栈顶
0x90	d2f	将栈顶double型数值强制转换成float型数值并将结果压入栈顶
0x91	i2b	将栈顶int型数值强制转换成byte型数值并将结果压入栈顶
0x92	i2c	将栈顶int型数值强制转换成char型数值并将结果压入栈顶
0x93	i2s	将栈顶int型数值强制转换成short型数值并将结果压入栈顶
0x94	lcmp	比较栈顶两long型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶
0x95	fcmpl	比较栈顶两float型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶；当其中一个数值为NaN时，将-1压入栈顶
0x96	fcmpg	比较栈顶两float型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶；当其中一个数值为NaN时，将1压入栈顶
0x97	dcmpl	比较栈顶两double型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶；当其中一个数值为NaN时，将-1压入栈顶
0x98	dcmpg	比较栈顶两double型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶；当其中一个数值为NaN时，将1压入栈顶
0x99	ifeq	当栈顶int型数值等于0时跳转
0x9a	ifne	当栈顶int型数值不等于0时跳转
0x9b	iflt	当栈顶int型数值小于0时跳转
0x9c	ifge	当栈顶int型数值大于等于0时跳转
0x9d	ifgt	当栈顶int型数值大于0时跳转
0x9e	ifle	当栈顶int型数值小于等于0时跳转
0x9f	if_icmpeq	比较栈顶两int型数值大小，当结果等于0时跳转
0xa0	if_icmpne	比较栈顶两int型数值大小，当结果不等于0时跳转
0xa1	if_icmplt	比较栈顶两int型数值大小，当结果小于0时跳转
0xa2	if_icmpge	比较栈顶两int型数值大小，当结果大于等于0时跳转
0xa3	if_icmpgt	比较栈顶两int型数值大小，当结果大于0时跳转
0xa4	if_icmple	比较栈顶两int型数值大小，当结果小于等于0时跳转
0xa5	if_acmpeq	比较栈顶两引用型数值，当结果相等时跳转
0xa6	if_acmpne	比较栈顶两引用型数值，当结果不相等时跳转
0xa7	goto	无条件跳转
0xa8	jsr	跳转至指定16位offset位置，并将jsr下一条指令地址压入栈顶
0xa9	ret	返回至本地变量指定的index的指令位置（一般与jsr,jsr_w联合使用）
0xaa	tableswitch	用于switch条件跳转，case值连续（可变长度指令）
0xab	lookupswitch	用于switch条件跳转，case值不连续（可变长度指令）
0xac	ireturn	从当前方法返回int
0xad	lreturn	从当前方法返回long
0xae	freturn	从当前方法返回float
0xaf	dreturn	从当前方法返回double
0xb0	areturn	从当前方法返回对象引用
0xb1	return	从当前方法返回void
0xb2	getstatic	获取指定类的静态域，并将其值压入栈顶
0xb3	putstatic	为指定的类的静态域赋值
0xb4	getfield	获取指定类的实例域，并将其值压入栈顶
0xb5	putfield	为指定的类的实例域赋值
0xb6	invokevirtual	调用实例方法
0xb7	invokespecial	调用超类构造方法，实例初始化方法，私有方法
0xb8	invokestatic	调用静态方法
0xb9	invokeinterface	调用接口方法
0xba	--
0xbb	new	创建一个对象，并将其引用值压入栈顶
0xbc	newarray	创建一个指定原始类型（如int,float,char…）的数组，并将其引用值压入栈顶
0xbd	anewarray	创建一个引用型（如类，接口，数组）的数组，并将其引用值压入栈顶
0xbe	arraylength	获得数组的长度值并压入栈顶
0xbf	athrow	将栈顶的异常抛出
0xc0	checkcast	检验类型转换，检验未通过将抛出ClassCastException
0xc1	instanceof	检验对象是否是指定的类的实例，如果是将1压入栈顶，否则将0压入栈顶
0xc2	monitorenter	获得对象的锁，用于同步方法或同步块
0xc3	monitorexit	释放对象的锁，用于同步方法或同步块
0xc4	wide	<待补充>
0xc5	multianewarray	创建指定类型和指定维度的多维数组（执行该指令时，操作栈中必须包含各维度的长度值），并将其引用值压入栈顶
0xc6	ifnull	为null时跳转
0xc7	ifnonnull	不为null时跳转
0xc8	goto_w	无条件跳转（宽索引）
0xc9	jsr_w	跳转至指定32位offset位置，并将jsr_w下一条指令地址压入栈顶

 

package　com.unmi; 　　

　　

import　java.io.UnsupportedEncodingException; 　　

　　

public　class　AboutCatch　{ 　　

　　　　 　　

　　　　public　static　void　main(String[]　args){ 　　

　　　　　　　　try　{ 　　

　　　　　　　　　　　　transfer("JVM　对　Java　异常的处理","gbk"); 　　

　　　　　　　　}　catch　(Exception　e)　{ 　　

　　　　　　　　　　　　//e.printStackTrace(); 　　

　　　　　　　　} 　　

　　　　} 　　

　　　　 　　

　　　　//字符集转换的方法 　　

　　　　public　static　void　transfer(String　src,　String　charset) 　　

　　　　　　　　　　　　throws　Exception{ 　　

　　　　　　　　String　result　=　""; 　　

　　　　　　　　try{ 　　

　　　　　　　　　　　　//这行代码可能会抛出空指针，不支持的字符集，数组越界的异常 　　

　　　　　　　　　　　　result　=　new　String(src.getBytes(),0,10,charset); 　　

　　　　　　　　}catch(NullPointerException　ne){ 　　

　　　　　　　　　　　　System.out.println("捕获到异常　ArithemticExcetipn"); 　　

　　　　　　　　　　　　throw　ne; 　　

　　　　　　　　}catch(UnsupportedEncodingException　uee){ 　　

　　　　　　　　　　　　System.out.println("捕获到异常　UnsupportedEncodingException"); 　　

　　　　　　　　　　　　throw　uee; 　　

　　　　　　　　}catch(Exception　ex){　//比如数组越界时在这里可捕获到 　　

　　　　　　　　　　　　System.out.println("捕获到异常　Exception"); 　　

　　　　　　　　　　　　throw　ex; 　　

　　　　　　　　} 　　

　　　　　　　　System.out.println(result); 　　

　　　　} 　　

}　　　

 

　　来看看上面代码中的 transfer() 方法相应的字节码指令，编译器是 Eclipse 3.3.2 的，它所用的 JDK 是 1.6.0_06，编译兼容级别设置为 6.0。用命令 javap -c com.unmi.AboutCatch 在 Dos 窗口中就能输出：

　　public static void transfer(java.lang.String, java.lang.String)　　 throws java.lang.Exception;

　　 Code:

　　 0:　　 ldc　　　　 #30; //"" constant_pool[30]
　　 2:　　 astore_2        // The third variable, because parameters take two
　　 3:　　 new　　　　 #32; //class java/lang/String constant_pool[32]
　　 6:　　 dup
　　 7:　　 aload_0
　　 8:　　 invokevirtual　　 #34; //Method java/lang/String.getBytes:()[B
　　 11:　 iconst_0
　　 12:　 bipush　 10
　　 14:　 aload_1
　　 15:　 invokespecial　　 #38; //Method java/lang/String."<init>":([BIILjava/lang/String;)V
　　 18:　 astore_2
　　 19:　 goto　　　 55　 //依据异常表执行完异常处理块后，再回到这里，然后　goto 到 55 号指令继续执行
　　 22:　 astore_3
　　 23:　 getstatic　　　　　　 #41; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
　　 26:　 ldc　　　　 #47; //String 捕获到异常 ArithemticExcetipn
　　 28:　 invokevirtual　　 #49; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
　　 31:　 aload_3
　　 32:　 athrow　　　 //抛出 ArthemticException 异常
　　 33:　 astore_3
　　 34:　 getstatic　　　　　　 #41; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
　　 37:　 ldc　　　　 #55; //String 捕获到异常 UnsupportedEncodingException
　　 39:　 invokevirtual　　 #49; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
　　 42:　 aload_3
　　 43:　 athrow　　　 //抛出 UnsupportedEncodingException 异常
　　 44:　 astore_3
　　 45:　 getstatic　　　　　　 #41; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
　　 48:　 ldc　　　　 #57; //String 捕获到异常 Exception
　　 50:　 invokevirtual　　 #49; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
　　 53:　 aload_3
　　 54:　 athrow　 　//抛出 Exception 异常
　　 55:　 getstatic　　　　　　 #41; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
　　 58:　 aload_2
　　 59:　 invokevirtual　　 #49; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
　　 62:　 return

　　 Exception table:　 //这下面是一个异常表，所以异常不像普通代码那样是靠 goto 语句来跳转的

　　 from　　 to　 target type

　　　　 //0-19 号指令中，碰到 NullPointerException时，跳到　22 号指令
　　　　 3　　　 19　　　 22　　 Class java/lang/NullPointerException

　　　　 //0-19 号指令中，碰到 UnsupportedEncodingException 时，跳到　33 号指令　
　　　　 3　　　 19　　　 33　　 Class java/io/UnsupportedEncodingException

　　　　 //0-19 号指令中，碰到 NullPointerException时，跳到　44 号指令
　　　　　3　　　 19　　　 44　　 Class java/lang/Exception

　　说明：

　　对于上面的程序，我们可以用下面代码来调用看看输出

1) transfer("JVM 对 Java 异常的处理","gbk");　 //正常
2) transfer(null, "gbk");　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　//空指针异常
3) transfer("JVM 对","gbk");　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 //数组越界异常
4)　transfer("JVM 对","gbk-1");　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 //不支持的字符集异常

　　最后可以把代码中的

catch(Exception ex){ //比如数组越界时在这里可捕获到
　　　System.out.println("捕获到异常 Exception");
　　　throw ex;
　　}

　　或是 main() 方法写成

 

　public static void main(String[] args) throws Exception{
　　transfer("JVM 对 Java 异常的处理","gbk");
　}

　　来试试，异常一直未得到处理对 JVM 的影响

　　字节码中，红色部分是我加上去的注释，着重描了要关注的地方，其他的出入栈、方法调用的指令可不予以理会，关键是只要知晓有一个异常表的存在，try 的范围就是体现在异常表行记录的起点和终点。JVM 在 try 住的代码区间内如有异常抛出的话，就会在当前栈桢的异常表中，找到匹配类型的异常记录的入口指令号，然后跳到该指令处执行。异常指令块执行完后，再回来继续执行后面的代码。JVM 按照每个入口在表中出现的顺序进行检索，如果没有发现匹配的项，JVM　将当前栈帧从栈中弹出，再次抛出同样的异常。当 JVM 弹出当前栈帧时，JVM 马上终止当前方法的执行，并且返回到调用本方法的方法中，但是并非继续正常执行该方法，而是在该方法中抛出同样的异常，这就使得 JVM 在该方法中再次执行同样的搜寻异常表的操作。

　　上面那样的内层方法无法处理异常的层层向外抛，层层压栈，这样就形成一个异常栈。异常栈十分有利于我们透析问题之所在，例如 e.printStackTrace(); 或者带参数的 e.printStackTrace(); 方法可将异常栈信息定向输出到他处，还有 log4j 的 log.error(Throwable) 也有此功效。若是在行径的哪层有能力处理该异常则已，否则直至 JVM，直接造成 JVM 崩溃掉。例如当 main() 方法也把异常抛了出去，JVM 此刻也就到了生命的尽头。