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本书由Java虚拟机技术创建人撰写，全面而准确地阐释了Java虚拟机各方面的细节，围绕Java虚拟机整体架构、编译器、class文件格式、加载、链接与初始化、指令集等核心主题对Java虚拟机进行全面而深入的分析，深刻揭示Java虚拟机的工作原理。书中完整地讲述了由JavaSE8所引入的新特性，例如对包含默认实现代码的接口方法所做的调用，以及为支持类型注解及方法参数注解而对class文件格式所做的扩展等，还阐明了class文件中各属性的含义及字节码验证的规则。本书基于JavaSE8，是深度了解Java虚拟机和Java语言实现细节的极佳选择。

目录
前言
1 Introduction
1.1 A Bit of History
1.2 The Java Virtual Machine
1.3 Organization of the Specification
1.4 Notation
1.5 Feedback
2 The Structure of the Java Virtual Machine
2.1 The  class File Format
2.2 Data Types
2.3 Primitive Types and Values
2.3.1 Integral Types and Values
2.3.2 Floating-Point Types, Value Sets, and Values
2.3.3 The  returnAddress Type and Values
2.3.4 The  boolean Type
2.4 Reference Types and Values
2.5 Run-Time Data Areas
2.5.1 The  pc Register
2.5.2 Java Virtual Machine Stacks
2.5.3 Heap
2.5.4 Method Area
2.5.5 Run-Time Constant Pool
2.5.6 Native Method Stacks
2.6 Frames
2.6.1 Local Variables
2.6.2 Operand Stacks
2.6.3 Dynamic Linking
2.6.4 Normal Method Invocation Completion
2.6.5 Abrupt Method Invocation Completion
2.7 Representation of Objects
2.8 Floating-Point Arithmetic
2.8.1 Java Virtual Machine Floating-Point Arithmetic and IEEE 754
2.8.2 Floating-Point Modes
2.8.3 Value Set Conversion
2.9 Special Methods
2.10 Exceptions
2.11 Instruction Set Summary
2.11.1 Types and the Java Virtual Machine
2.11.2 Load and Store Instructions
2.11.3 Arithmetic Instructions
2.11.4 Type Conversion Instructions
2.11.5 Object Creation and Manipulation
2.11.6 Operand Stack Management Instructions
2.11.7 Control Transfer Instructions
2.11.8 Method Invocation and Return Instructions
2.11.9 Throwing Exceptions
2.11.10 Synchronization
2.12 Class Libraries
2.13 Public Design, Private Implementation
3 Compiling for the Java Virtual Machine
3.1 Format of Examples
3.2 Use of Constants, Local Variables, and Control Constructs
3.3 Arithmetic
3.4 Accessing the Run-Time Constant Pool
3.5 More Control Examples
3.6 Receiving Arguments
3.7 Invoking Methods
3.8 Working with Class Instances
3.9 Arrays
3.10 Compiling Switches
3.11 Operations on the Operand Stack
3.12 Throwing and Handling Exceptions
3.13 Compiling finally
3.14 Synchronization
3.15 Annotations
4 The class File Format
4.1 The ClassFile Structure
4.2 The Internal Form of Names
4.2.1 Binary Class and Interface Names
4.2.2 Unqualified Names
4.3 Descriptors
4.3.1 Grammar Notation
4.3.2 Field Descriptors
4.3.3 Method Descriptors
4.4 The Constant Pool
4.4.1 The CONSTANT_Class_info Structure
4.4.2 The CONSTANT_Fieldref_info, CONSTANT_Methodref_info, and CONSTANT_InterfaceMethodref_info Structures
4.4.3 The CONSTANT_String_info Structure
4.4.4 The CONSTANT_Integer_info and CONSTANT_Float_info Structures
4.4.5 The CONSTANT_Long_info and CONSTANT_Double_info Structures
4.4.6 The CONSTANT_NameAndType_info Structure
4.4.7 The CONSTANT_Utf8_info Structure
4.4.8 The CONSTANT_MethodHandle_info Structure
4.4.9 The CONSTANT_MethodType_info Structure
4.4.10 The CONSTANT_InvokeDynamic_info Structure
4.5 Fields
4.6 Methods
4.7 Attributes
4.7.1 Defining and Naming New Attributes
4.7.2 The ConstantValue Attribute
4.7.3 The Code Attribute
4.7.4 The StackMapTable Attribute
4.7.5 The Exceptions Attribute
4.7.6 The InnerClasses Attribute
4.7.7 The EnclosingMethod Attribute
4.7.8 The Synthetic Attribute
4.7.9 The Signature Attribute
4.7.9.1 Signatures
4.7.10 The SourceFile Attribute
4.7.11 The SourceDebugExtension Attribute
4.7.12 The LineNumberTable Attribute
4.7.13 The LocalVariableTable Attribute
4.7.14 The LocalVariableTypeTable Attribute
4.7.15 The Deprecated Attribute
4.7.16 The RuntimeVisibleAnnotations Attribute
4.7.16.1 The element_value structure
4.7.17 The RuntimeInvisibleAnnotations Attribute
4.7.18 The RuntimeVisibleParameterAnnotations Attribute
4.7.19 The RuntimeInvisibleParameterAnnotations Attribute
4.7.20 The RuntimeVisibleTypeAnnotations Attribute
4.7.20.1 The target_info union
4.7.20.2 The type_path structure
4.7.21 The RuntimeInvisibleTypeAnnotations Attribute
4.7.22 The AnnotationDefault Attribute
4.7.23 The BootstrapMethods Attribute
4.7.24 The MethodParameters Attribute
4.8 Format Checking
4.9 Constraints on Java Virtual Machine Code
4.9.1 Static Constraints
4.9.2 Structural Constraints
4.10 Verification of class Files
4.10.1 Verification by Type Checking
4.10.1.1 Accessors for Java Virtual Machine Artifacts
4.10.1.2 Verification Type System
4.10.1.3 Instruction Representation
4.10.1.4 Stack Map Frame Representation
4.10.1.5 Type Checking Abstract and Native Methods
4.10.1.6 Type Checking Methods with Code
4.10.1.7 Type Checking Load and Store Instructions
4.10.1.8 Type Checking for protected Members
4.10.1.9 Type Checking Instructions
4.10.2 Verification by Type Inference
4.10.2.1 The Process of Verification by Type Inference
4.10.2.2 The Bytecode Verifier
4.10.2.3 Values of Types long and double
4.10.2.4 Instance Initialization Methods and Newly Created Objects
4.10.2.5 Exceptions and finally
4.11 Limitations of the Java Virtual Machine
5 Loading, Linking, and Initializing
5.1 The Run-Time Constant Pool
5.2 Java Virtual Machine Startup
5.3 Creation and Loading
5.3.1 Loading Using the Bootstrap Class Loader
5.3.2 Loading Using a User-defined Class Loader
5.3.3 Creating Array Classes
5.3.4 Loading Constraints
5.3.5 Deriving a Class from a class File Representation
5.4 Linking
5.4.1 Verification
5.4.2 Preparation
5.4.3 Resolution
5.4.3.1 Class and Interface Resolution
5.4.3.2 Field Resolution
5.4.3.3 Method Resolution
5.4.3.4 Interface Method Resolution
5.4.3.5 Method Type and Method Handle Resolution
5.4.3.6 Call Site Specifier Resolution
5.4.4 Access Control
5.4.5 Overriding
5.5 Initialization
5.6 Binding Native Method Implementations
5.7 Java Virtual Machine Exit
6 The Java Virtual Machine Instruction Set
6.1 Assumptions: The Meaning of "Must"
6.2 Reserved Opcodes
6.3 Virtual Machine Errors
6.4 Format of Instruction Descriptions
mnemonic
6.5 Instructions
aaload
aastore
aconst_null
aload
aload_＜n＞
anewarray
areturn
arraylength
astore
astore_＜n＞
athrow
baload
bastore
bipush
caload
castore
checkcast
d2f
d2i
d2l
dadd
daload
dastore
dcmp＜op＞
dconst_＜d＞
ddiv
dload
dload_＜n＞
dmul
dneg
drem
dreturn
dstore
dstore_＜n＞
dsub
dup
dup_x1
dup_x2
dup2
dup2_x1
dup2_x2
f2d
f2i
f2l
fadd
faload
fastore
fcmp＜op＞
fconst_＜f＞
fdiv
fload
fload_＜n＞
fmul
fneg
frem
freturn
fstore
fstore_＜n＞
fsub
getfield
getstatic
goto
goto_w
i2b
i2c
i2d
i2f
i2l
i2s
iadd
iaload
iand
iastore
iconst_＜i＞
idiv
if_acmp＜cond＞
if_icmp＜cond＞
if＜cond＞
ifnonnull
ifnull
iinc
iload
iload_＜n＞
imul
ineg
instanceof
invokedynamic
invokeinterface
invokespecial
invokestatic
invokevirtual
ior
irem
ireturn
ishl
ishr
istore
istore_＜n＞
isub
iushr
ixor
jsr
jsr_w
l2d
l2f
l2i
ladd
laload
land
lastore
lcmp
lconst_＜l＞
ldc
ldc_w
ldc2_w
ldiv
lload
lload_＜n＞
lmul
lneg
lookupswitch
lor
lrem
lreturn
lshl
lshr
lstore
lstore_＜n＞
lsub
lushr
lxor
monitorenter
monitorexit
multianewarray
new
newarray
nop
pop
pop2
putfield
putstatic
ret
return
saload
sastore
sipush
swap
tableswitch
wide
7 Opcode Mnemonics by Opcode
Index
A Limited License Grant

前言
本书涵盖了自2011年发布Java SE 7版之后所发生的所有变化。此外，为了与常见的Java虚拟机实现相匹配，本书还添加了大量修订及说明。
本版与前面各版一样，仅仅描述了抽象的Java虚拟机，而在实现具体的Java虚拟机时，本书仅指出了设计规划。Java虚拟机的实现必须体现出本书所列规范，但仅在确有必要时才受限。
对Java SE 8而言，Java编程语言里的一些重要变化在Java虚拟机中都有相应的体现。为了尽量保持二进制兼容性，我们应该直接在Java虚拟机里指定令人满意的默认方法，而不应该依赖于编译器，因为那样做将无法在不同厂商、版本的产品之间移植。此外，那种做法也不可能适用于已有的class文件。在设计JSR 335——Lambda Expressions for the Java Programming Language（《Java编程语言的lambda表达式》）时，Oracle公司的Dan Smith向虚拟机实现者咨询了将默认方法集成到常量池和方法结构、方法与接口方法解析算法，以及字节码指令集中的上佳方式。JSR 335也允许在class文件级别的接口里出现private方法与static方法，而这些方法也同接口方法解析算法紧密地结合起来了。
Java SE 8的特点之一是：Java SE平台的程序库也伴随着Java虚拟机一起进化。有个小例子可以很好地说明这一特点：在运行程序的时候，Java SE 8可以获取方法的参数名，虚拟机会把这些名字存放在class文件结构中，而与此同时，java.lang.reflect.Parameter里也有个标准的API能够查询这些名字。另外，我们也可以通过class文件结构中一项有趣的统计数据来说明这个特点：本规范的第1版中定义了6个属性，其中有3个属性对Java虚拟机至关重要，而Java SE 8版的规范则定义了23个属性，其中只有5个属性对Java虚拟机很重要。换句话说，在新版规范中，属性主要是为了支持程序库而设计的，其次才是为了支持Java虚拟机本身。为了帮助读者理解class文件结构，本规范会更为清晰地描述出每项属性的角色及使用限制。
在Oracle公司的Java Platform团队里，有多位同事都对这份规范提供了很大的支持，他们包括：Mandy Chung、Joe Darcy、Joel Franck、Staffan Friberg、Yuri Gaevsky、Jon Gibbons、Jeannette Hung、Eric McCorkle、Matherey Nunez、Mark Reinhold、John Rose、Georges Saab、Steve Sides、Bernard Traversat、Michel Trudeau和Mikael Vidstedt。特别感谢Dan Heidinga（IBM）、Karen Kinnear、Keith McGuigan及Harold Seigel对常见的Java虚拟机实现中的兼容性及安全性问题做出的贡献。
Alex Buckley
于加利福尼亚州圣克拉拉
2014年3月

计算机/Java

Tim Lindholm曾是Sun公司杰出工程师。他Java虚拟机高级架构师，Java编程语言的主要贡献者之一，目前主要负责移动设备上的Java应用。在到Sun公司工作之前，他曾经在美国阿贡国家实验室和Quintus公司从事与虚拟机和运行时系统相关的工作。他拥有卡尔顿学院数学学士学位。__eol__Frank Yellin曾是Sun公司高级工程师。他是Java项目元老级成员。近十余年中，他都从事着解释型及编译型语言的运行时系统方面的工作。在到Sun公司工作之前，他在Lucid公司从事Common Lisp编译器相关的工作。他拥有哈佛大学应用数学学士学位及斯坦福大学计算机科学硕士学位。__eol__Gilad Bracha是Newspeak编程语言的创建者，曾是Sun公司杰出工程师。在到Sun公司工作之前，他在Animorphic Smalltalk System公司从事Strongtalk语言相关的工作。他拥有犹他大学计算机科学博士学位。__eol__Alex Buckley是Oracle公司Java编程语言和Java虚拟机规范负责人。他拥有伦敦帝国学院计算机技术博士学位。

通过本书你可以学到：__eol__*阐释Java虚拟机与Java的关系和发展历程__eol__*概览Java虚拟机整体架构，包括class文件格式、数据类型、原始类型、引用类型、运行时数据区、栈帧、浮点算法、异常等__eol__*详述如何将以Java语言编写的程序转换为Java虚拟机指令集，涉及常量、局部变量、控制结构、算术运算、参数接收、方法调用、数组、操作数栈、异常处理、同步与注解等__eol__*深入分析用来表示编译后的类和接口的class文件格式，主要包括ClassFile文件结构、描述符、常量池、字段、方法、属性、格式检查、代码约束与class文件校验等__eol__*定义Java虚拟机启动以及类和接口的加载、链接和初始化过程__eol__*阐释并列举Java虚拟机指令集

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Java虚拟机规范（Java SE 8版）英文版