自己动手写Java虚拟机电子书

前言

为什么编写本书

本书主要内容

本书面向读者

如何阅读本书

参考资料

下载本书源代码

勘误和支持

致谢

第1章 命令行工具

1.1 准备工作

1.1.1 安装JDK

1.1.2 安装Go

1.1.3 创建目录结构

1.2 java命令

1.3 编写命令行工具

1.4 测试本章代码

1.5 本章小结

第2章 搜索class文件

2.1 类路径

2.2 准备工作

2.3 实现类路径

2.3.1 Entry接口

2.3.2 DirEntry

2.3.3 ZipEntry

2.3.4 CompositeEntry

2.3.5 WildcardEntry

2.3.6 Classpath

2.4 测试本章代码

2.5 本章小结

第3章 解析class文件

3.1 class文件

3.2 解析class文件

3.2.1 读取数据

3.2.2 整体结构

3.2.3 魔数

3.2.4 版本号

3.2.5 类访问标志

3.2.6 类和超类索引

3.2.7 接口索引表

3.2.8 字段和方法表

3.3 解析常量池

3.3.1 ConstantPool结构体

3.3.2 ConstantInfo接口

3.3.3 CONSTANT_Integer_info

3.3.4 CONSTANT_Float_info

3.3.5 CONSTANT_Long_info

3.3.6 CONSTANT_Double_info

3.3.7 CONSTANT_Utf8_info

3.3.8 CONSTANT_String_info

3.3.9 CONSTANT_Class_info

3.3.10 CONSTANT_NameAndType_info

3.3.11 CONSTANT_Fieldref_info、CONSTANT_Methodref_info和CONSTANT_InterfaceMethodref_info

3.3.12 常量池小结

3.4 解析属性表

3.4.1 AttributeInfo接口

3.4.2 Deprecated和Synthetic属性

3.4.3 SourceFile属性

3.4.4 ConstantValue属性

3.4.5 Code属性

3.4.6 Exceptions属性

3.4.7 LineNumberTable和LocalVariableTable属性

3.5 测试本章代码

3.6 本章小结

第4章 运行时数据区

4.1 运行时数据区概述

4.2 数据类型

4.3 实现运行时数据区

4.3.1 线程

4.3.2 Java虚拟机栈

4.3.3 帧

4.3.4 局部变量表

4.3.5 操作数栈

4.3.6 局部变量表和操作数栈实例分析

4.4 测试本章代码

4.5 本章小结

第5章 指令集和解释器

5.1 字节码和指令集

5.2 指令和指令解码

5.2.1 Instruction接口

5.2.2 BytecodeReader

5.3 常量指令

5.3.1 nop指令

5.3.2 const系列指令

5.3.3 bipush和sipush指令

5.4 加载指令

5.5 存储指令

5.6 栈指令

5.6.1 pop和pop2指令

5.6.2 dup指令

5.6.3 swap指令

5.7 数学指令

5.7.1 算术指令

5.7.2 位移指令

5.7.3 布尔运算指令

5.7.4 iinc指令

5.8 类型转换指令

5.9 比较指令

5.9.1 lcmp指令

5.9.2 fcmp<op>和dcmp<op>指令

5.9.3 if<cond>指令

5.9.4 if_icmp<cond>指令

5.9.5 if_acmp<cond>指令

5.10 控制指令

5.10.1 goto指令

5.10.2 tableswitch指令

5.10.3 lookupswitch指令

5.11 扩展指令

5.11.1 wide指令

5.11.2 ifnull和ifnonnull指令

5.11.3 goto_w指令

5.12 解释器

5.13 测试本章代码

5.14 本章小结

第6章 类和对象

6.1 方法区

6.1.1 类信息

6.1.2 字段信息

6.1.3 方法信息

6.1.4 其他信息

6.2 运行时常量池

6.2.1 类符号引用

6.2.2 字段符号引用

6.2.3 方法符号引用

6.2.4 接口方法符号引用

6.3 类加载器

6.3.1 readClass（）

6.3.2 defineClass（）

6.3.3 link（）

6.4 对象、实例变量和类变量

6.5 类和字段符号引用解析

6.5.1 类符号引用解析

6.5.2 字段符号引用解析

6.6 类和对象相关指令

6.6.1 new指令

6.6.2 putstatic和getstatic指令

6.6.3 putfield和getfield指令

6.6.4 instanceof和checkcast指令

6.6.5 ldc指令

6.7 测试本章代码

6.8 本章小结

第7章 方法调用和返回

7.1 方法调用概述

7.2 解析方法符号引用

7.2.1 非接口方法符号引用

7.2.2 接口方法符号引用

7.3 方法调用和参数传递

7.4 返回指令

7.5 方法调用指令

7.5.1 invokestatic指令

7.5.2 invokespecial指令

7.5.3 invokevirtual指令

7.5.4 invokeinterface指令

7.6 改进解释器

7.7 测试方法调用

7.8 类初始化

7.9 本章小结

第8章 数组和字符串

8.1 数组概述

8.2 数组实现

8.2.1 数组对象

8.2.2 数组类

8.2.3 加载数组类

8.3 数组相关指令

8.3.1 newarray指令

8.3.2 anewarray指令

8.3.3 arraylength指令

8.3.4 <t>aload指令

8.3.5 <t>astore指令

8.3.6 multianewarray指令

8.3.7 完善instanceof和checkcast指令

8.4 测试数组

8.5 字符串

8.5.1 字符串池

8.5.2 完善ldc指令

8.5.3 完善类加载器

8.6 测试字符串

8.7 本章小结

第9章 本地方法调用

9.1 注册和查找本地方法

9.2 调用本地方法

9.3 反射

9.3.1 类和对象之间的关系

9.3.2 修改类加载器

9.3.3 基本类型的类

9.3.4 修改ldc指令

9.3.5 通过反射获取类名

9.3.6 测试本节代码

9.4 字符串拼接和String.intern（）方法

9.4.1 Java类库

9.4.2 System.arraycopy（）方法

9.4.3 Float.floatToRawIntBits（）和Double.doubleToRawLongBits（）方法

9.4.4 String.intern（）方法

9.4.5 测试本节代码

9.5 Object.hashCode（）、equals（）和toString（）

9.6 Object.clone（）

9.7 自动装箱和拆箱

9.8 本章小结

第10章 异常处理

10.1 异常处理概述

10.2 异常抛出

10.3 异常处理表

10.4 实现athrow指令

10.5 Java虚拟机栈信息

10.6 测试本章代码

10.7 本章小结

第11章 结束

11.1 System类是如何被初始化的

11.2 初始化System类

11.3 System.out.println（）是如何工作的

11.4 测试本章代码

11.5 总结

附录 指令表