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JVM_字节码文件(ClassFile)详解
我们知道 javac 命令可以将 .java 文件编译成 .class 文件,而这个 Class 文件 中包含了 Java虚拟机 指令集、符号表以及若干其他辅助信息;最终将在 Java虚拟机 运行。
本文是以 JVM8 为例的。
每一个 Class文件 都有如下的 ClassFile 文件结构:
先简单介绍一下 ClassFile 文件结构各部分含义:
描述符是表示字段或方法类型的字符串。
字段描述符表示类、实例或局部变量的类型。
从上面文法可以看出,字段描述符中一共有三个类型:
方法描述符包含 0 个或者多个参数描述符以及一个返回值描述符。
看了描述符,可能大家有点疑惑,泛型信息怎么表示啊?
常量池的通用格式如下:
目前 JVM8 中一共用 14 种常量类型,分别如下:
我们知道要使用一个字段或者调用一个方法,就必须知道字段或者方法所属类符号引用,和字段的名字和类型,方法的名字和方法参数类型以及方法返回值类型。
但是我们知道类是能继承的,那么子类调用父类的方法或者字段,这里的所属类符号引用,到底是子类本身还是父类的呢?
我们知道类,方法,字段都有不同的访问标志,在 Class 文件 中使用一个 u2 类型数据项来存储,也就是最多可以有 16 个不同标志位。
在类,方法,字段中有相同的标志,也有不同的标志,总体规划,我们可以借助 Modifier 类的源码来了解:
在 Modifier 类中,类的访问标志:
我们知道在 java 中类可以用的修饰符有: public , protected , private , abstract , static , final , strictfp 。
但是我们再看 Class 文件 中类的访问标志:
仔细看,你会发现有些不同点:
在 Modifier 类中,字段的访问标志:
我们知道在 java 中字段可以用的修饰符有: public , protected , private , static , final , transient 和 volatile 。
但是我们再看 Class 文件 中字段的访问标志:
Class 文件 中字段的访问标志和 java 中字段的修饰符差不多,只是多了 ACC_SYNTHETIC 和 ACC_ENUM 两个标志。
在 Modifier 类中,方法的访问标志:
我们知道在 java 中方法可以用的修饰符有:
public , protected , private , abstract , static , final , synchronized , synchronized 和 strictfp 。
但是我们再看 Class 文件 中方法的访问标志:
字段详情 field_info 的格式如下:
方法详情 method_info 的格式如下:
关于 Class 文件 中属性相关信息,我们再后面章节介绍。
我们可以通过 javap 的命令来阅读 Class 文件 中相关信息。
这个是最简单的一个类,没有任何字段和方法,只继承 Object 类,我们来看看它编译后的字节码信息,通过 javap -p -v T.class 的命令:
我们重点关注常量池相关信息,会发现虽然 T.class 很干净,但是也有 15 个常量,来我们依次分析:
与之前的例子相比较,多了一个字段和方法,那么得到的字节码信息如下:
但是你会发现常量池中怎么没有这个字段 name 的 CONSTANT_Fieldref_info 类型的常量呢?
那是因为我们没有使用这个字段。
多写了一个方法 test1 来调用 name 字段和 test 方法,那么得到的字节码信息如下:
这里定义一个父类 TParent ,有一个公共字段 name 和方法 say 。子类
怎样使用javap来反编译class文件
当然可以了。在java软件包的bin文件夹下有一个javap程序,就是用来反编译的。 用法如java一样。就是先用javac变成字节码文件就是.class文件后,用javap 加上文件名就可以反编译了。 举个例子test.class,反编译用javap test就行了。
jdk是什么
JDK(Java Development Kit)是Sun微系统针对Java开发人员发布的免费软件开发工具包(SDK,Software development kit)。自从Java推出以来,JDK已经成为使用最广泛的Java SDK。
JDK包含了一批用于Java开发的组件,其中包括:
javac:编译器,将后缀名为.java的源代码编译成后缀名为“.class”的字节码
java:运行工具,运行.class的字节码
jar:打包工具,将相关的类文件打包成一个文件
javadoc:文档生成器,从源码注释中提取文档,注释需符合规范
jdb debugger:调试工具
jps:显示当前java程序运行的进程状态
javap:反编译程序
javap可以反编译pak文件吗
概述:
javap是 Java class文件分解器,可以反编译,也可以查看java编译器生成的字节码,从而对代码内部的执行逻辑进行分析。
语法:
把java文件编译为class文件:javac Test.java (Test.java为java文件名) 生成对应的 .class 文件 Test.class
执行javap操作:javap 命令行 class文件名称(不加 .class后缀)
例如: javap -c Test
命令行
-help 输出 javap 的帮助信息。
-l 输出行及局部变量表。
-b 确保与 JDK 1.1 javap 的向后兼容性。
-public 只显示 public 类及成员。
-protected 只显示 protected 和 public 类及成员。
-package 只显示包、protected 和 public 类及成员。这是缺省设置。
-private 显示所有类和成员。
-J[flag] 直接将 flag 传给运行时系统。
-s 输出内部类型签名。
-c 输出类中各方法的未解析的代码,即构成 Java 字节码的指令。
-verbose 输出堆栈大小、各方法的 locals 及 args 数,以及class文件的编译版本
-classpath[路径] 指定 javap 用来查找类的路径。如果设置了该选项,则它将覆盖缺省值或 CLASSPATH 环境变量。目录用冒号分隔。
- bootclasspath[路径] 指定加载自举类所用的路径。缺省情况下,自举类是实现核心 Java 平台的类,位于 jrelibt.jar 和 jrelibi18n.jar 中。
-extdirs[dirs] 覆盖搜索安装方式扩展的位置