字节码指令调试技巧｜汇知百科故障排查指南

从一次空指针说起

上周同事小李遇到个奇怪的问题：代码里明明加了判空，运行时却还是抛出NullPointerException。日志显示对象不为空，但走到某个方法就崩了。最后翻到字节码层面才发现，问题出在自动装箱上。

这类问题光看源码很难发现，得往下挖一层——进入字节码世界。掌握字节码指令调试技巧，能让你在别人还在猜的时候，已经看到真相了。

不用背全套指令集，记住几个关键的就行。比如aload是加载引用类型，iload是加载int类型，invokevirtual调用实例方法，putfield给对象字段赋值。看到iconst_1就知道是把整数1压入栈顶。

举个例子，下面这行代码：

Integer count = 1;

编译后会生成类似这样的字节码：

ldc &lt;Integer 1&gt;
invokestatic java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
astore_1

注意这里不是直接创建对象，而是调用了valueOf方法。如果这时候缓存没命中（比如数值超出-128~127），就会新建实例。这种细节在排查缓存相关bug时特别有用。

最简单的工具就是JDK自带的javap。编译完.class文件后，执行：

javap -c YourClass

就能看到反编译后的指令序列。加上-v参数还能看到常量池和行号表，对定位具体代码行很有帮助。

有一次查一个定时任务不执行的问题，源码看着没问题，但实际就是不走逻辑。用javap一看，发现条件判断对应的跳转指令目标地址错了，原来是编译时优化出了问题。换了个编译器版本就解决了。

IntelliJ IDEA可以边调试边看字节码。装个“Bytecode Viewer”插件，打断点后直接打开字节码窗口。能看到当前执行到哪条指令，局部变量表和操作数栈的状态也一清二楚。

有次处理并发问题，多个线程改同一个字段，加了volatile还是出错。通过字节码发现，虽然读写都有内存屏障，但中间一段计算逻辑被优化到了外面，导致数据不一致。最后靠手动拆分方法才绕过去。

每调用一个方法，JVM就会创建新栈帧。操作数栈从空开始，局部变量表前几个位置固定放this、参数等。看字节码时盯着astore和aload这类指令，能清楚看到对象引用的流转过程。

遇到方法返回null却报空指针的情况，不妨看看areturn之前是不是被别的指令覆盖了栈顶。曾经有个案例，try-catch里return写在finally后面，结果始终返回null，字节码一眼就看穿了执行顺序。

集合类操作最容易埋坑。比如这段代码：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("key", 1);
int value = map.get("key");

看起来没问题，但如果get返回null，拆箱时直接炸。用javap看最后这行，会发现多出一条。这就是自动拆箱的痕迹。上线前扫一遍关键路径的字节码，能避开不少线上事故。