英文原文連結，譯文連結，原文作者：James Bloom，譯者：有孚

條件語句

像if-else, switch這樣的流程控制的條件語句，是通過用一條指令來進行兩個值的比較，然後根據結果跳轉到另一條位元組碼來實現的。

迴圈語句包括for迴圈，while迴圈，它們的實現方式也很類似，但有一點不同，它們通常都會包含一條goto指令，以便位元組碼實現迴圈執行。do-while迴圈不需要goto指令，因為它的條件分支是在位元組碼的末尾。更多細節請參考迴圈語句一節。

有一些指令可以用來比較兩個整型或者兩個引用，然後執行某個分支，這些操作都能在單條指令裡面完成。而像double,float,long這些值需要兩條指令。首先得去比較兩個值，然後根據結果，會把1，0或者-1壓到棧裡。最後根據棧頂的值是大於，等於或者小於0來判斷應該跳轉到哪個分支。

我們先來介紹下if-else語句，然後再詳細介紹下分支跳轉用到的幾種不同的指令。

if-else

下面的這個簡單的例子是用來比較兩個整數的：

public int greaterThen(int intOne, int intTwo) {
    if (intOne > intTwo) {
        return 0;
    } else {
        return 1;
    }
}

方法最後會編譯成如下的位元組碼：

0: iload_1
1: iload_2
2: if_icmple     7
5: iconst_0
6: ireturn
7: iconst_1
8: ireturn

首先，通過iload_1, iload_2兩條指令將兩個入參壓入運算元棧中。if_icmple會比較棧頂的兩個值的大小。如果intOne小於或者等於intTwo的話，會跳轉到第7行處的位元組碼來執行。可以看到這裡和Java程式碼裡的if語句的條件判斷正好相反，這是因為在位元組碼裡面，判斷條件為真的話會跑到else分支裡面去執行，而在Java程式碼裡，判斷為真會進入if塊裡面執行。換言之，if_icmple判斷的是如果if條件不為真，然後跳過if塊。if程式碼塊裡對應的程式碼是5，6處的位元組碼，而else塊對應的是7，8處的。

下面的程式碼則稍微複雜了一點，它需要進行兩次比較。

public int greaterThen(float floatOne, float floatTwo) {
    int result;
    if (floatOne > floatTwo) {
        result = 1;
    } else {
        result = 2;
    }
    return result;
}

編譯後會是這樣：

0: fload_1
 1: fload_2
 2: fcmpl
 3: ifle          11
 6: iconst_1
 7: istore_3
 8: goto          13
11: iconst_2
12: istore_3
13: iload_3
14: ireturn

在這個例子中，首先兩個引數會被fload_1和fload_2指令壓入棧中。和上面那個例子不同的是，這裡需要比較兩回。fcmple先用來比較棧頂的floatOne和floatTwo，然後把比較的結果壓入運算元棧中。

        * floatOne > floatTwo –> 1
        * floatOne = floatTwo –> 0
        * floatOne < floatTwo –> -1
        * floatOne or floatTwo = NaN –> 1

然後通過ifle進行判斷，如果前面fcmpl的結果是< =0的話，則跳轉到11行處的位元組碼去繼續執行。

這個例子還有一個地方和前面不同的是，它只在方法末有一個return語句，因此在if程式碼塊的最後，會有一個goto語句來跳過else塊。goto語句會跳轉到第13條位元組碼處，然後通過iload_3將儲存在區域性變數區第三個位置的結果壓入棧中，然後就可以通過return指令將結果返回了。

除了比較數值的指令外，還有比較引用是否相等的(==)，以及引用是否等於null的（== null或者!=null)，以及比較物件的型別的（instanceof)。

switch語句

Java switch表示式的型別只能是char,byte,short,int,Character, Byte, Short,Integer,String或者enum。JVM為了支援switch語句，用了兩個特殊的指令，叫做tableSwitch和lookupswitch，它們都只能操作整型數值。只能使用整型並不影響，因為char,byte,short和enum都可以提升成int型別。Java7開始支援String型別，下面我們會介紹到。tableswitch操作會比較快一些，不過它消耗的記憶體會更多。tableswitch會列出case分支裡面最大值和最小值之間的所有值，如果判斷的值不在這個範圍內則直接跳轉到default塊執行，case中沒有的值也會被列出，不過它們同樣指向的是default塊。拿下面的這個switch語句作為例子：

public int simpleSwitch(int intOne) {
    switch (intOne) {
        case 0:
            return 3;
        case 1:
            return 2;
        case 4:
            return 1;
        default:
            return -1;
    }
}

編譯後會生成如下的位元組碼

0: iload_1
 1: tableswitch   {
         default: 42
             min: 0
             max: 4
               0: 36
               1: 38
               2: 42
               3: 42
               4: 40
    }
36: iconst_3
37: ireturn
38: iconst_2
39: ireturn
40: iconst_1
41: ireturn
42: iconst_m1
43: ireturn

tableswitch指令裡0，1，4的值和程式碼裡的case語句一一對應，它們指向的是對應程式碼塊的位元組碼。tableswitch指令同樣有2,3的值，但程式碼中並沒有對應的case語句，它們指向的是default程式碼塊。當這條指令執行的時候，會判斷運算元棧頂的值是否在最大值和最小值之間。如果不在的話，直接跳去default分支，也就是上面的42行處的位元組碼。為了確保能找到default分支，它都是出現在tableswitch指令的第一個位元組（如果需要記憶體對齊的話，則在補齊了之後的第一個位元組）。如果棧頂的值在最大最小值的範圍內，則用它作為tableswtich內部的索引，定位到應該跳轉的分支。比如1的話，就會跳轉至38行處繼續執行。下圖會演示這條指令是如何執行的：

如果case語句裡面的值取值範圍太廣了（也就是太分散了）這個方法就不太好了，因為它佔用的記憶體太多了。因此當switch的case條件裡面的值比較分散的時候，就會使用lookupswitch指令。這個指令會列出case語句裡的所有跳轉的分支，但它沒有列出所有可能的值。當執行這條指令的時候，棧頂的值會和lookupswitch裡的每個值進行比較，來確定要跳轉的分支。執行lookupswitch指令的時候，JVM會在列表中查詢匹配的元素，這和tableswitch比起來要慢一些，因為tableswitch直接用索引就定位到正確的位置了。當switch語句編譯的時候，編譯器必須去權衡記憶體的使用和效能的影響，來決定到底該使用哪條指令。下面的程式碼，編譯器會生成lookupswitch語句：

public int simpleSwitch(int intOne) {
    switch (intOne) {
        case 10:
            return 1;
        case 20:
            return 2;
        case 30:
            return 3;
        default:
            return -1;
    }
}

生成後的位元組碼如下：

0: iload_1
 1: lookupswitch  {
         default: 42
           count: 3
              10: 36
              20: 38
              30: 40
    }
36: iconst_1
37: ireturn
38: iconst_2
39: ireturn
40: iconst_3
41: ireturn
42: iconst_m1
43: ireturn

為了確保搜尋演算法的高效（得比線性查詢要快），這裡會提供列表的長度，同時匹配的元素也是排好序的。下圖演示了lookupswitch指令是如何執行的。

未完待續。