1 Class類文件結構 Class文件:是一組以8個位元組為基礎單位的二進位流,當需要存儲空間超過8位元組時,會按照高位在前的方式分割【大端法】成若幹個8個位元組進行存儲 魔數:頭4個位元組,固定值為:0xCAFEBABE 版本號:魔數的後繼4個位元組,第5和第6個位元組是次版本號,第7和第8個位元組是主版本號 ...
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1 Class類文件結構
- Class文件:是一組以8個位元組為基礎單位的二進位流,當需要存儲空間超過8位元組時,會按照高位在前的方式分割【大端法】成若幹個8個位元組進行存儲
- 魔數:頭4個位元組,固定值為:0xCAFEBABE
- 版本號:魔數的後繼4個位元組,第5和第6個位元組是次版本號,第7和第8個位元組是主版本號
- 常量池:版本號的後續位元組。
- 常量池的常量計數值:常量池部分的前2個位元組,表示該文件有多少個常量,計數值從1開始
- 常量池的常量:分為字面量、符號引用
- 字面量:接近於Java語言層面的常量概念,如文本字元串、被聲明為final的常量值等
- 符號引用:編譯原理方面的概念。
2 常量池
常量池的常量分為兩種類型:字面量、符號引用
2.1 字面量
字面量比 較接近於Java語言層面的常量概念,如文本字元串、被聲明為final的常量值等。
2.2 符號引用
符號引用則屬於編譯原理方面的概念,包括這幾類:
- 包(Package)
- 類和介面的全名
- 欄位的名稱和描述符
- 方法的名稱和描述符
- 方法句柄和方法類型
- 動態調用點和動態常量
2.3 常量的表結構
常量池中每一項常量都是一個表,一共有17種表結構,因此一共有17種常量。17種常量類型如下所示:
2.3.1 表結構的屬性解析
表結構,可以表示為:【屬性:對應的值】,每種常量類型(表)都有一個或者多個屬性,所有屬性的解釋如下:
- tag:標誌位,用於區分常量類型。
- index:常量池的索引值,它指向常量池中另外一種類型常量。
- length:該UTF-8編碼的字元串長度是多少位元組 (只有CONSTANT_Utf8_info類型才有該屬性)
- bytes:表示 UTF-8_info、Float_info、integer_info 、Long_info、Double_info 等常量類型的值。
- reference_kind:
- reference:index:
- descriptor_index:
- .......
2.3.2 17種常量的表結構解析
表結構起始的第一位都是flag標誌位
(JDK7增加的三種:CONSTANT_MethodHandle_info、CONSTANT_MethodType_info和 CONSTANT_InvokeDynamic_info,JDK11中又增加了第四種常量CONSTANT_Dynamic_info,在後續章節中詳細解)
2.4 javap分析位元組碼文件
javap:用於分析Class文件位元組碼的工具,在JDK的bin目錄中。
javap -verbose 輸出位元組碼的內容。
測試的java代碼:
package com.minnesota.practice.test;
public class ByteCodeTest {
private static final String DREAM = "byte dancing";
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 2;
int c = a+b;
}
}
ByteCodeTest.class 內容瀏覽:
javap -verbose ByteCodeTest.class 解析後:
javap -verbose ByteCodeTest.class
輸出結果:
Classfile /路徑脫敏/ByteCodeTest.class
Last modified 2022-10-25; size 396 bytes
MD5 checksum be72a2ed3bf8578da63968ce35880d3d
Compiled from "ByteCodeTest.java"
public class com.minnesota.practice.test.ByteCodeTest
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #3.#16 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = Class #17 // com/minnesota/practice/test/ByteCodeTest
#3 = Class #18 // java/lang/Object
#4 = Utf8 DREAM
#5 = Utf8 Ljava/lang/String;
#6 = Utf8 ConstantValue
#7 = String #19 // byte dancing
#8 = Utf8 <init>
#9 = Utf8 ()V
#10 = Utf8 Code
#11 = Utf8 LineNumberTable
#12 = Utf8 main
#13 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#14 = Utf8 SourceFile
#15 = Utf8 ByteCodeTest.java
#16 = NameAndType #8:#9 // "<init>":()V
#17 = Utf8 com/minnesota/practice/test/ByteCodeTest
#18 = Utf8 java/lang/Object
#19 = Utf8 byte dancing
{
public com.minnesota.practice.test.ByteCodeTest();
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 3: 0
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=4, args_size=1
0: iconst_1
1: istore_1
2: iconst_2
3: istore_2
4: iload_1
5: iload_2
6: iadd
7: istore_3
8: return
LineNumberTable:
line 6: 0
line 7: 2
line 8: 4
line 9: 8
}
SourceFile: "ByteCodeTest.java"
todo 這塊還沒看懂
待續!