在Java 6版本之後JVM在class文件中引入了棧圖(StackMapTable)屬性。作用是爲了提高JVM在類型檢查的驗證過程的效率，以下簡稱StackMapTable爲棧圖。
棧圖結構位於Code屬性（指Classfile的Code屬性）的屬性表（ attributes table）結構中。在字節碼的Code屬性中最多包含一個StackMapTable屬性。在Java
7版本之後把棧圖作爲字節碼文件中的強制部分。 本來程序員是不需要關心JVM中的JIT編譯器的細節，也不用知道編譯原理或者數據流、控制流的細節。但棧圖強制了，如果要生成bytecode，必須準確知道每個字節碼指令對應的局部變量和操作數棧的類型。這是因爲Java7在編譯的時期做了一些驗證期間要做的事情，那就是類型檢查，也就是棧圖包含的內容。
想想都比較抓狂，但是JVM做的這一點點性能優化對整體性能提升也沒起到什麼卵用。Java的驗證在類加載的時候只會運行一次，而佔據了大部分時間的操作是IO的消耗，而不是驗證過程。即使現在有了棧圖，驗證過程依然會執行，棧圖的存在只是節省了一部分的驗證時間。並且JVM的設計者還必須兼容沒有棧圖的驗證的實現，因爲Java7以前版本是沒有強制棧圖這個概念的，然而Java8依然延續了棧圖的字節碼結構。
jvm8的規範中（https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.7.4），棧圖的標準結構如下：
StackMapTable_attribute {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u2 number_of_entries;
stack_map_frame entries[number_of_entries];
}
1>attribute_name_index：對應的是常量池表的一個有效索引。也即CONSTANT_Utf8_info結構中表示“StackMapTable”的索引。
2>attribute_length：標識當前屬性的長度（排除前六個字節）
3> number_of_entries:表示entries表的成員數量。entries表中的所有成員都是一個stack_map_frame結構。
4> entries[]:entries表中的每一項都表示本方法的一個stack map frame，並且表中每一項都是有序的。
下面來結合一個例子看一下棧圖的結構。
Java代碼如下：
package bytecode;
/**
* Created by yunshen.ljy on 2015/6/16.
*/
public class Coffee {
int bean;
public void getBean(int var) {
if (var > 0) {
this.bean = var;
} else {
throw new IllegalArgumentException();
}
}
}
使用Verbose來查看Class文件結構，如下：重點看StackMapTable，棧圖包含了兩個entry。
public class com.lijingyao.bytecode.Coffee
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #6.#18 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = Fieldref #5.#19 // com/lijingyao/bytecode/Coffee.bean:I
#3 = Class #20 // java/lang/IllegalArgumentException
#4 = Methodref #3.#18 // java/lang/IllegalArgumentException."<init>":()V
#5 = Class #21 // com/lijingyao/bytecode/Coffee
#6 = Class #22 // java/lang/Object
#7 = Utf8 bean
#8 = Utf8 I
#9 = Utf8 <init>
#10 = Utf8 ()V
#11 = Utf8 Code
#12 = Utf8 LineNumberTable
#13 = Utf8 getBean
#14 = Utf8 (I)V
#15 = Utf8 StackMapTable
#16 = Utf8 SourceFile
#17 = Utf8 Coffee.java
#18 = NameAndType #9:#10 // "<init>":()V
#19 = NameAndType #7:#8 // bean:I
#20 = Utf8 java/lang/IllegalArgumentException
#21 = Utf8 com/lijingyao/bytecode/Coffee
#22 = Utf8 java/lang/Object
{
int bean;
descriptor: I
flags:
public com.lijingyao.bytecode.Coffee();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 6: 0
public void getBean(int);
descriptor: (I)V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: iload_1
1: ifle 12
4: aload_0
5: iload_1
6: putfield #2 // Field bean:I
9: goto 20
12: new #3 // class java/lang/IllegalArgumentException
15: dup
16: invokespecial #4 // Method java/lang/IllegalArgumentException."<init>":()V
19: athrow
20: return
LineNumberTable:
line 10: 0
line 11: 4
line 13: 12
line 15: 20
StackMapTable: number_of_entries = 2
frame_type = 12 /* same */
frame_type = 7 /* same */
}
Classfile的常量池表結構中可以看到#15 的utf8結構屬性標示了StackMapTable結構。最後幾行中可以看到getBean（int） 方法
具體的StackMapTable結構，這個就是棧圖。從上文可知StackMapTable包含了attribute_name_index，attribute_length，number_of_entries以及entries結構。其中number_of_entries代表了stack map
frame的個數,也即entries個數，本例中可以看到有兩個“frame_type”即=2。entries中的兩項分別是 frame_type = 12 /* same */ 和frame_type = 7 /* same */。每一個entry元素都代表了一個方法的StackMapFrame。其包含了某字節碼的偏移量（表示該幀對應的字節碼位置）以及此偏移量處的局部變量表( local variables)、操作數棧（operand stack entry）所需的驗證類型(ps:關於局部變量表和操作數棧可以參考http://blog.csdn.net/lijingyao8206/article/details/46562933
的介紹)。每個方法的第一個StackMapFrame是隱式的（entries[0]），並且是通過類型檢查器的方法描述計算出來。這裏我們看到的frame_type = 12 /* same */ 其實是方法的第二個StackMapFrame，只不過是顯示的StackMapFrame。entries表中的每個stack map frame都依賴於前一個元素，每一項都是使用偏移量的增量來表示。所以entry的順序是很重要的。
這裏先補充一點字節碼指令和參數概念，字節碼的指令，是由一個字節長度的助記符表示的操作碼(Opcode)以及其隨後的需要操作的若干參數構成。有的指令並不一定需要參數。但這裏注意不要混淆一個概念，這裏的參數和操作數（oprends）不是同一個概念。這裏的arguments(參數)是靜態的值，編譯期就存儲在編譯後的字節碼中，而Oprends(操作數)的值第一節介紹的操作數棧中運行期才知道值的數據結構。不知道講清楚沒有，但發現很多譯文以及文章都會混淆指令集的“參數”和操作數棧的“操作數”。其實參數是以一個字節爲單位的有符號整型，用於指向跳轉目標地址,如果是超過一個字節,就以兩個參數存儲,兩個參數還是依照高位在前的方式存儲。 如:目標指令地址 = goto指令地址 + ( 參數1 << 8 | 參數2 )。
因爲棧圖中的stack map frame結構中的entries是使用偏移量的增量來標識的，可以根據offset_delta+1 公式來根據每個顯示幀算出下一個顯示幀的偏移量。即示例方法getBean的偏移量要這樣計算，在本例中第一個顯示的entries項：frame_type =12 ,這裏12是這一個frame的字節碼偏移量（offset_delta）。而下一個元素的偏移量是前一個元素的offset_delta+1+當前frame的偏移量。所以我們看到
1: ifle 12
這一行中，ifle 字節碼指令的參數是12，所以entries中第一個StackMapFrame元素的字節碼偏移量是offset_delta=12 ，同理
9: goto 20
這一行 goto 字節碼指令的參數是20 ，其實是goto 12+1+7，也即goto 指令的字節碼偏移量是20。所以StackMapTable通過記錄偏移量來保證字節序，並且不會重複記錄。可以發現，StackMapTable不過是給JVM類型檢查的驗證階段增加了一些對於字節碼指令偏移量的信息，通過增量的計算方式，簡化了對於方法中所有字節碼偏移量的的檢查。
本例中的StackMapFrame的frame_type /* same */項表示當前幀和前一幀有相同的局部變量，並且當前操作數棧爲空。對於當前局部變量表和操作數棧的數據流可以參考之前的一篇例子。http://blog.csdn.net/lijingyao8206/article/details/46582541。本文主要結合JVM 8規範，如有錯誤請指正。