【JVM】常量的本质含义
之前从他人的博文，还有一些书籍中了解到 常量是放在常量池 中,细节的内容无从得知，总觉得面前的东西是一个几乎完全的黑盒，总是觉得不舒服，于是就翻阅《深入理解Java虚拟机》，这本书中对常量的介绍更多地偏重于字节码文件的结构，还有在自动内存管理机制中也介绍了运行时常量池, 查阅资料后脑海中有了一定的认识。
Java中的常量池分为两种形态：静态常量池和运行时常量池。
所谓静态常量池，即*.class文件中的常量池，class文件中的常量池不仅仅包含字符串(数字)字面量，还包含类、方法的信息，占用class文件绝大部分空间。
这种常量池主要用于存放两大类常量：字面量(Literal)和符号引用量(Symbolic References)，字面量相当于Java语言层面常量的概念，如文本字符串，声明为final的常量值等，符号引用则属于编译原理方面的概念，包括了如下三种类型的常量：
- 类和接口的全限定名
- 字段名称和描述符
- 方法名称和描述符
而运行时常量池，则是jvm虚拟机在完成类装载操作后，将class文件中的常量池载入到内存中，并保存在方法区中，我们常说的常量池，就是指方法区中的运行时常量池。
运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生，也就是并非预置入class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用比较多的就是String类的intern()方法。
String的intern()方法会查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有则返回该字符串的引用,如果没有则添加自己的字符串进入常量池。
那这样来看，通过静态常量池，即*.class文件中的常量池 更能够探究常量的含义了
下面看一段代码
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Father.str);
}
}
class Father{
public static String str = "Hello,world";
static {
System.out.println("Father static block");
}
}
输出结果为
再看另一个：
package com.company;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Father.str);
}
}
class Father{
public static final String str = "Hello,world";
static {
System.out.println("Father static block");
}
}
结果：
只有一个
是不是发现很吃惊啊
我们对第二个演示的代码块进行反编译一下
D:\CodePractise\untitled\out\production\untitled\com\company>javap -c Main.class
Compiled from "Main.java"
public class com.company.Main {
public com.company.Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #4 // String Hello,world
5: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: return
}
这里有一个Main()是构造方法 下面的是main方法
0: getstatic # 2 对应的是System.out
3: ldc #4 对应的值 直接是 Hello,world 了 确定的值 没有从Father类中取出
ldc表示将int，float或是String类型的常量值从常量池中推送至栈顶
竟然没有！！！ 即使删除Father.class文件 这段代码照样可以运行 它和Father类 没有半毛钱的关系了
实际上，在编译阶段 常量就会被存入到调用这个常量的方法所在的类的常量池当中
从这个例子中 可以看出 这里的str 是一个常量 调用这个常量的方法是main方法 main方法所在的类是Main ，也就是说编译之后str被放在了该类的常量池中
本质上，调用类并没有直接引用到定义常量的类，因此并不会触发定义常量的类的初始化
类的初始化 涉及到类的加载机制 这里暂时写不说 这个留到之后必须要好好说说
常量介绍完之后 这里记录一下反编译及助记符的笔记
package com.company;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Father.str);
System.out.println(Father.s);
}
}
class Father{
public static final String str = "Hello,world";
public static final short s = 6;
static {
System.out.println("Father static block");
}
}
public class com.company.Main {
public com.company.Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #4 // String Hello,world
5: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
11: bipush 6
13: invokevirtual #6 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
16: return
}
bipush 表示将单字节（-128-127）的常量值推送至栈顶
再加入
package com.company;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Father.str);
System.out.println(Father.s);
System.out.println(Father.t);
}
}
class Father{
public static final String str = "Hello,world";
public static final short s = 6;
public static final int t = 128;
static {
System.out.println("Father static block");
}
}
进行反编译
public class com.company.Main {
public com.company.Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #4 // String Hello,world
5: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
11: bipush 6
13: invokevirtual #6 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
16: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
19: sipush 128
22: invokevirtual #6 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
25: return
}
sipush表示将一个短整型常量值（-32768~32767）推送至栈顶
再进行更改
package com.company;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Father.str);
System.out.println(Father.t);
}
}
class Father{
public static final String str = "Hello,world";
public static final int t = 1;
static {
System.out.println("Father static block");
}
}
public class com.company.Main {
public com.company.Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #4 // String Hello,world
5: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
11: bipush 6
13: invokevirtual #6 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
16: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
19: sipush 128
22: invokevirtual #6 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
25: return
}
D:\CodePractise\untitled\out\production\untitled\com\company>javap -c Main.class
Compiled from "Main.java"
public class com.company.Main {
public com.company.Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #4 // String Hello,world
5: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
11: iconst_1
12: invokevirtual #6 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
15: return
}
这里变成了 iconst_1
iconst 1表示将int类型1推送至栈顶（iconst_m1-iconst_5）
当大于5的时候 就变为了bipush
m1对应的是-1