瓦尔哈拉州，4月2021年

本文档介绍了基因类的Java虚拟机视图。注意事项不一定与Java语言视图相同;读者仍然可以在文献中携带关于Java语言的结论。

在valhalla之前，所有对象 - 类和数组的实例 - 有Aunque对象标识。 Valhalla允许类来通过标记ACC_PRimitigitive标志的类来选择，无论是他们的实例是否具有身份（＆＃34; IdentityClasses＆＃34;）或不（＆＃34;原始类＆＃34;）。

在抽象虚拟机（如ClassFiles中描述）中，两个原始的Andidentity对象都是专门通过对象引用来引用。然而，由于JVM知道原始对象没有身份，因此它可能会优化布局（扁平化），实例化，成员访问，Andcalling对原始对象的约定（标准化）。

JVM类型描述符（JVMS 4.3.2）使用领先字母表示它们的BasicType。目前存在八种基本类型，对应于八个类型（i，j等），以及与对象法（L）对应的一个基本类型。 （字母v中出现在类型描述符中，但不得不代表一种类型。）[类型描述符中的字符引入了一个arrayType，它已硬于内部定义的阵列类，但对于我们的risptax，它是l语法的变体，引入了一种特殊类型OFOBJECT参考。

这九种基本类型对应于五种载波类型（int，long，float，double和对象引用），其对应于堆栈插槽或局部变量插槽中的值的不同表示。 （TheSetWo集之间的差异来自删除字节，短，char和boolean到INT和INTUSING I运营商。）原始运营商直接存储在墓穴或局部变量插槽中的值（长而双值使用两个相邻的插槽），以及对象参考（L）载波将对应的时隙中的对象引用存储在内。

要描述原始类型，我们添加了一个新的基本类型q，它表示对所谓的异国情调类的累积。 （目前，唯一的异国情调的类是原始类。）Q描述符具有相同的语法结构L描述符（例如，QJava / Lang / int;）。

除了重用L描述符的句法形式之外，Q DescriptorSalso还重新使用L载波 - 在JVM中，没有对原始对象的引用和对身份对象的引用没有结构差异。

Q携带和L携带的值都是由TheSame的A *字节码进行操作。然而，JVM验证器确保Q-Funddand的L携带的值，即使是同一类，也保持不同。这允许Q携带的参考参考在扁平化和标定化方面可靠地参与，优化不可能（即使原则上）对于L携带的值。

如果底层类别不包括NULL，则Q携带的值不能为NULL - 本设计中的所有原始类别的情况。这允许QType到＆＃34;像int＆＃34这样的工作，而没有困扰JVM来表示32位整数中的空值。此外，允许在Q描述符中的允许（确实需要）的JVM比LDescriptors的情况更早地命名为Q描述符;此类早期加载允许在字段或参数的变量后立即为Q定义字段Orargument定义，而不是以后作为背面填充优化。

L VS Q描述符的选择与任何类型的描述符紧密相关联。 L描述符的合同如下：

几乎所有L描述符的使用都是不可解决的。 （因此，除了响应指定的resolution请求之外，JVM Maynot加载L描述符的类。这就是为什么Null是初始值所需的原因。）

如果通过L描述符链接，则数据结构可以是圆形的。 （这种不分辨的L描述符的ISANORCORCORARY。）

由于LDESCRIPTERS，应用程序不会遭受引导循环。 （另一个不分辨的L描述符的推论。）

如果参考操作数为NULL，则校准校准的正常执行旨在处理其类型的操作数如果是L描述符。 （在这种情况下没有解决。）

Q描述符的合同本质上是一个匹配的＆＃34;反合同＆＃34; l l描述符合同：

几乎所有Q描述符的使用都会热切地解决，在首次创建该类型的字段之前，或者首先准备使用该类型（asargument或返回值）的方法。 （因此，在许多情况下，JVM必须加载Q描述符的字段。这是如何排除NULL的值，以及如何排列呼叫序列的扁平字段和标定方法。）

如果通过Q描述符链接，则数据结构可能不是圆形的。（相反，JVM可以在单个内存块中嵌套Q携带的值。）

应用程序可能因QDescriptors而遭受引导循环。 （过度使用Q描述符在类装载中携带InfiniteRegress的风险。）

应用于Q描述符时执行触摸侦查（而不是A类名称）执行急切分辨率。

多字Q字段和数组元素可以展示＆＃34; Struct Teating＆＃34;在过程中，除非采取其他措施来防止这种情况。

Q描述符名称不需要存储类加载器约束。（由于急于加载，可以使用zeratfvedClass在编写方法时检查约束。这是类LoaderConstrain检查的变体，不会在SystemDictionary中存储约束记录。）

有了这一点，似乎任何阶级都可能以某种阶级可能以某种阶级提供从存储在Q描述符中的值以及l描述符。那不是这种情况，而且JVM禁止＆＃34;轻浮＆＃34; Q描述符Tonon-Exotic类，检查时，只要解决Q携带的类名，实际上都是引用异国情调的课程。 （在目前的设计中，其中具有原始类的特征，Q描述符只能应用于PrimitiveClass。可能会使用Q描述符的未来使用，这是利用Qfactract来支持其他种类的异国情调类型，例如专门的泛型族族类型。）

由于它们的稳健性和有用性，L描述符可以被添加到任何类型的类，并且确实使用primitiveClasses执行许多有用的作业，因为在拒绝或循环或速度或延迟装载是必要的情况下。但由于L描述符是懒惰的，因此无法解除基本类的L描述符可以描述该类＆＃39; s属性，足够的精度（和及时性）来允许L描述符的所有用途以连续变平和标定。这就是为什么Valhalla需要一个＆＃34;抗L＆＃34;不可能简单地调整L描述符的行为来解锁womeOltimizations，因为所需的急切加载违反了L描述符的一些基本aschoperies。

（如果Q描述符快速加载，则可以轻松回忆Q和L描述符的角色，而L描述符直到以后延迟。L的真实起源不清楚;也许它是它的第二个字母＆＃34;班级＆＃34;自从C c是拍摄的。选择字母q以指的是a＆＃34;数量＆＃34;在设计期间。Q也代表＆＃34; quid＆＃34 ;,拉丁文＆＃34;什么？＆＃34; SOIT也被注意到急切分辨率的Q描述符号＆＃34; Quiddity＆＃34;通过快速加载其类文件，该类型的类型。）

原始类可以实现接口，并且可以扩展某些restrictedAbstract类以及特殊类对象。这意味着可分解的接口类型，合适的抽象类类型或对象可以基于身份对象或基元对象的引用。 JVM处理SUCH扩展为普通亚型，因此对原始对象的引用可以束缚，以引用对象或合适的接口或抽象类打字铸造。原始类没有构造方法;相反，使用Sameargument List作为声明的构造函数将源级别构造函数转换为静态工厂方法，方法名称＆lt; new＆gt ;.与＆lt; init＆gt不同;方法必须返回void，静态出厂方法必须返回构造的类的Q描述符类型。 （静态FactoryMethod命名为＆lt; new＆gt;也允许返回对象，或者也许是该类的Theupertypes之一，作为L描述符;这是Exotichiddens的必要条件。）

无需任何异国情调（即，原始）类的超型以任何方式都是异国情调。因此，虽然q（有时l）描述符与原始值播放角色，但与upsupertypes相关联的描述符永远不会是q描述符。特别是，对于qjava / lang /物体没有法律用途;

一个抽象类是一个原始的超类候选者，如果它没有字段，它的arg构造函数是空的（标记的Acc_abstract），它没有其他＆lt; init＆gt;方法，它的超类是对象或基本的超级类andidate。 （原始类的静态工厂不呼叫TheuperClass构造函数。如果构造函数是ExtentAnyway，则才能安全。）

作为一种原始超类候选的属性是＆＃34;传染性＆＃34;上衣链。也就是说，如果有些抽象类具有空的无argconstructor，则其直接超类也必须具有空的无argconstructor。似乎介绍甚至对象必须具有空（ACC_ABSTRACT）构造函数，但对象是特殊的，因为允许其单独（allclasses）具有真正的空混凝土构造方法。因此，对象是免于＆＃34; contagion＆＃34; extenconstructors的要求。

作为一种＆＃34;荣誉界面＆＃34;，对象既不是陈旧的课程;它既不实现标记接口IDENTITYOBJECT和PrimiventObject。然而，表达式新对象（）的现有行为创建了一个身份对象。似乎对象戴着太多的帽子！JVM必须为字节码指令新的Java / Lang /对象提供特殊处理，其中链接分辨率将创建一个没有字段的秘密替代类的身份对象（如对象）并实现IdentityObject。验证者不必知道此问题，并对象中断的invokespecial ::＆lt; init＆gt;将是唯一初始化对象的经历。本秘密课程将被设计为允许Thistreatment。

如果身份类别声明了一个原始的超类候选者作为其超级，Itmust（像往常一样）呼叫超类＆lt; init＆gt;方法，但JVM将此CallStraight链接到对象的No-Arg构造函数，跳过interventingabstract（空）＆lt; init＆gt;方法。

如果允许原始的超类候选者具有任何字段ornon-empty＆lt; init＆gt;方法，它们可能以通常的方式可用超类的身份子类。但那些额外的＆lt; init＆gt;方法可以通过同一超类的原始子类，即使是某种方式是某种方式＆＃34;拉下来＆＃34;进入原始类，他们不会被它初始化。如果可以以某种方式围绕这些障碍，可以创建java.lang.enum和其他重要类的原始子类。当我们有更多的经验时，我们可能会重新审视并放松原始的限制。

与他们的IdentityCounterParts相比，原始类具有一些限制。原始类的实例字段必须标记为arc_final，并且不得标记为arc_volatile。

必要时，JVM隐式调整原始类，以实现接口PrimiventObject。它们或其超级器可以显式将primiventObject视为超级，在这种情况下，JVM不会插入extraSupl。它们可能不会直接执行界面IDENTITYOBJECT。

此外，由于必要的是，通过JVM根据需要隐式调整，因此无法通过JVM暗中调整intercityObject，因此无需成为原始超类候选的抽象类（由于它们包含字段）。它们可能无法直接地执行界面primiventObject。

通过这种方式，每个具体对象都恰好实现了IdentityObject或PrimiventObject中的一个，并且每个抽象类实现在最多的两个界面和对象中的一个。

通过Class :: GetInterfaces的反射，JVM插入的超级器不可见，但在每个实例基础上，通过CharcCast，Instanceof，Aastore，Class :: Isinstance和Class :: Cast vercapect。它们也被类别:: IsAssignableFrom尊重。因此，要检测JVM是否已将Super IdendityObject插入某些类C类，首次呼叫类:: iSassignableFrom for IdentityObject的每个超级C，以及如果它不存在，则在C本身上测试类:: isassignablefrom;如果C神秘地实现了接口，尽管没有其取代，但JVM已经暗中制作了Itsmark在C上的Itsmark。保持秘密从反射中是一种危险的业务，但在这个危险之中，似乎更安全，因此似乎更加安全，即大量现有的Java Classessuddenly成长他们的类中的新项目:: getInterfaces阵列。

如果原始类扩展到类，则该类必须是一个原始的超类候选者。原始类foo的theInstance字段可能不会直接orindirect，使用q描述符具有类型foo的字段。 （这样的物体没有明确的尺寸;每个人都包含相同类型的无限回归。）

在任何情况下，可以将L描述符应用于基本类;任何INFINITERERGER立即通过NULL引用停止。

FOO中使用Q描述符的静态字段是NORPROBEMBITATIC，但它需要仔细准备，并且（一般）隐藏indigirection来管理延迟初始化。类型QFoo类型的静态字段;必须初始化为foo的默认值，但在默认值的实现之前，jvm可能需要toprepare这样的静态字段，这可能需要懒惰或间接访问该字段。如果是这样，则此InterSallogic可以隐藏在GetStatic字节码内。

原始类的融合影响了许多字节码。一些竞队，其他人在应用于PrimitiveTypes时获得额外的行为或限制。现有的a *字节码扩展以统一支持Referencesto既标识和原始类。

defaultValue是基本类实例新的新模拟;它会引用intack上的原始类的默认（全零）实例。 （Q类型的字段和数组元素也被初始化为该类型的TheDefault值，就像DefaultValue一样。）该字节码的唯一操作数是对常用_Clands项目的引用，它给出了基本类（不是其Q描述符）的名称。

withfield是putfield的基本类实例的模拟; Ittakes对堆栈上的基本对象的引用和新的字段值，andleaves堆栈上的引用，以字段与原始实例的基本类的实例，除了指定的域外。

与菲尔德指示受限制;它只能在Classthat中执行，声明正在修改的基本类。这封装了NOVEL值的创建，因此该类可以确保任何逃避SIMPETION的任何值，所看到的符合其不变性。 New和Putfield Bytecodes Maynot与原始类的实例一起使用，并且与Identity类一起使用WITField Bytecode Maynot。

（在VM的未来版本中，一个类可能能够在退出基础上授予对其他客户端的访问权限，如果这似乎有用。Infact，在未来的JVM中，A类也可能会撤销访问在其他客户端中的DefaultValue指令，在退出的基础上，如果这是有用的，则再次出发。）

AseStore指令对元素值执行null检查，将值置于一个原始类实例数组中。

ACMP *指令在obsoperand之间执行更复杂的比较。如果它们都是NULL，则两个对象引用是相等的，也是对相同标识对象的引用，或者对其相同类型的引用和所有字段的引用且所有字段的引用;等价物和＃34;同步仪表递归应用于与字段的合适的平等比较，这对原语进行普通的平等（浮动和双字段除外，与浮点数::等于和Double ::等于的语义）和ACMP进行参考。 IF_ACMPNULL指令始终会产生对原始对象引用的错误。

COCCHACT指令扩展到应用于Q描述符，具有以下内容校验象，以其遵循L描述符的规则。不纯，校准的正常行为是值得超薄的堆叠空，而无需加载该类。 （这是一个不寻常的普通常量_class项目的情况;它将常量池属于最多，就像它是l描述符一样。）但是常用_class项现在可以包含q描述符以及两个现有选择：classNames和Array描述符。 （可以看出，这三种名称是串联不相交的。）应用于Q描述符的校验符始终是它的Q描述符，并且将根据类文件中找到的要求处理任何空的存在（目前将始终拒绝a空值）。

ANEWARRAY指令类似地扩展到应用于Q描述符;这决定了结果数组是否扁平化（Q）或不是（L）。注意，ANEWARRAY指令返回对ANARRAY的普通（l）引用，无论其组件类型如何。

Aaload指令一如既往地占用特定参与类型的数组，并返回该类型的元素。如果数组元素类型ISA Q类型，则Veriferas A Q类型跟踪Aaload在堆栈上推动的值。始终如一地，Astore指令完全依赖于历史记录阵列存储检查;验证者对Astore的阵列输入的精确组件类型漠不关心。

应用于包含Qdescriptor的常数_class项的LDC指令将返回类中的辅助（val）镜像。 normalsyntax（常用_class项中的普通类名）将返回其上身（ref）镜像;同样，它好像正常的语法就像LDescriptor一样。

大多数常量_class的用途继续要求普通类名，而不是alraydescriptors或q描述符。指定Qdescriptor的常数项目仅对以下使用有效：

特别地，constant_fieldRef，constant_methodref和constant_interfacemethodref项目和instanceof指令不得将常数_class项与q描述符引用。

验证者跟踪＆＃34;风味＆＃34;每个参考值（l vs q）在其源处的描述符中而异。由于LDEScriptors的合同是从Qdescriptors的各种方式更宽松（对于值集），因此验证者的行为就像QFoo一样;是Plainpreference foo的子类型（也称为lfoo;），每个foo。

验证者在将其发送到以下消费者时，Q Q标记值：

在某些情况下，JVM使用动态检查来确保类型安全，并且助手不强制对这些消费者的Q类型的标记，但是禁止接受Q和L标记的类型：

Getfield，Putfield和Invoke家族的接收者（这些已经包括强制空白检查）

没有必要 ......