JVM笔记——编译期的优化

2022-09-28 08:06:14

一、编译过程

解析和填充符号表的过程
插入注解处理器的注解处理过程
语义分析与字节码生成过程

二、解析和填充符号表

解析包含两个过程：词法分析和语法分析

（一）词法分析

将源代码的字符流转变成标记(Token)集合，如 int aaa = bbb + 2，会被分解成6个标记，[int,aaa,=,bbb,+,2]

（二）语法分析

根据Token序列来构造抽象语法树的过程。完成解析之后，下一步是填充符号表

（三）符号表

由一组符号地址和符号信息构成的表格。

符号表登记的内容将用于语义检查和产生中间码

目标代码生成阶段，对符号名进行地址分配时，符号表是地址分配的根据

三、插入式注解处理器的注解处理过程

插入式注解处理器可以看作一组编译器的插件，在这些插件里面，可以读取、修改、添加抽象语法树中的任意元素。如果这些插件对语法树做了修改，编译器就会回到 “解析和填充符号表”过程，重新处理，直到所有插入式注解处理器都没有再对语法树进行修改为之。

四、语义分析和字节码生成过程

经过上述两个步骤之后，编译器获得了语法树，然而语法树能表示正确的源程序的抽象，但无法保证源程序是否符合逻辑，这里就需要语义分析来对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的检查。

        int a = 1;
        boolean b = false;
        char c = 2;
        //构成正确的语法树，语义上没问题
        int d = a + c;
        //构成正确的语法树，语义上不合逻辑，无法编译
        int  e = b + c;

（一）语义分析

分为三个部分:标注检查、数据及控制流分析、解语法糖

标注检查：检查变量使用前是否已声明，变量与赋值之间的数据类型是否能够匹配，常量折叠（int a = 1 + 2;折叠之后字面量为3）

数据及控制流分析：对程序上下文逻辑的检验，局部变量使用前是否赋值，方法的每条路径是否都有返回值，异常是否被正确处理等

解语法糖：将语法糖还原成基础的数据结构

（二）字节码生成

javac编译的最后一个阶段，将之前各个步骤生成的信息（语法树、符号表）转化成字节码写到磁盘中

参考

[1] 《深入理解JVM-->程序编译与代码优化部分》 http://blog.sina.com.cn/s/blog_6c9670bb0102v78a.html

[2] 《 Java编译期优化与运行期优化技术浅析》 http://blog.csdn.net/kobejayandy/article/details/39620221

[3] 《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践》周志明

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