Java字节码new之后为什么会有dup

本是古典何须时尚 2023-07-12 03:39 7阅读 0赞

在看《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第二版）》这本书时，有几处的字节码在new之后会紧接着出现dup指令，我么以书中253页的字节码为例，说明dup指令的作用。

其中Java代码为：

public class DynamicDispatch {
        
    
    	static abstract class Human {
        
    		protected abstract void sayHello();
    	}
    
    	static class Man extends Human {
        
    		@Override
    		protected void sayHello() {
        
    			System.out.println("man say hello");
    		}
    	}
    
    	static class Woman extends Human {
        
    		@Override
    		protected void sayHello() {
        
    			System.out.println("woman say hello");
    		}
    	}
    
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Human man = new Man();
    		Human woman = new Woman();
    		man.sayHello();
    		woman.sayHello();
    		man = new Woman();
    		man.sayHello();
    	}
    }

对应的字节码为：

public static void main(java.lang.String[]);
       Code:
          0: new           #16 // class jvm/fenixsoft/DynamicDispath$Man
          3: dup
          4: invokespecial #18 // Method jvm/fenixsoft/DynamicDispach$Man."<init>":()V
          7: astore_1
          8: new           #19 // class jvm/fenixsoft/DynamicDispath$Woman
         11: dup
         12: invokespecial #21 // Method jvm/fenixsoft/DynamicDispach$Woman."<init>":()V
         15: astore_2
         16: aload_1
         17: invokevirtual #22 // Method jvm/fenixsoft/DynamicDispach$Human.sayHello:()V
         20: aload_2
         21: invokevirtual #22 // Method jvm/fenixsoft/DynamicDispach$Human.sayHello:()V
         24: new           #19 // class jvm/fenixsoft/DynamicDispath$Woman
         27: dup
         28: invokespecial #21 // Method jvm/fenixsoft/DynamicDispach$Woman."<init>":()V
         31: astore_1
         32: aload_1
         33: invokevirtual #22 // Method jvm/fenixsoft/DynamicDispach$Human.sayHello:()V
         36: return

关于dup指令的作用，在《深入理解Java虚拟机》这本书中是这么描述的。这是一个操作数栈管理指令，负责复制栈顶（注意，这个栈指的是操作数栈）一个或者两个数值并将复制值或双份的复制值重新压人栈顶。

简单理解就是给操作数栈栈顶的元素弄了一个备份。

那么为什么要进行备份呢？

一开始是new指令在堆上分配了内存并向操作数栈压入了指向这段内存的引用，之后dup指令又备份了一份，那么操作数栈顶就有两个，再后是调用invokespecial \#18指令进行初始化，此时会消耗一个引用作为传给构造器的“this”参数，那么还剩下一个引用，会被astore\_1指令存储到局部变量表中。