gta房产网站建设中,wordpress文章分页付费,大同网站建设优化推广,最流行的网站开发语言1. Class 文件结构
1.1. Class 字节码文件结构
类型名称说明长度数量魔数u4magic魔数,识别Class文件格式4个字节1版本号u2minor_version副版本号(小版本)2个字节1u2major_version主版本号(大版本)2个字节1常量池集合u2constant_pool_count常量池计数器2个字节1cp_infoconstan…1. Class 文件结构
1.1. Class 字节码文件结构
类型名称说明长度数量魔数u4magic魔数,识别Class文件格式4个字节1版本号u2minor_version副版本号(小版本)2个字节1u2major_version主版本号(大版本)2个字节1常量池集合u2constant_pool_count常量池计数器2个字节1cp_infoconstant_pool常量池表n个字节constant_pool_count - 1访问标识u2access_flags访问标识2个字节1索引集合u2this_class类索引2个字节1u2super_class父类索引2个字节1u2interfaces_count接口计数器2个字节1u2interfaces接口索引集合2个字节interfaces_count字段表集合u2fields_count字段计数器2个字节1field_infofields字段表n个字节fields_count方法表集合u2methods_count方法计数器2个字节1method_infomethods方法表n个字节methods_count属性表集合u2attributes_count属性计数器2个字节1attribute_infoattributes属性表n个字节attributes_count
1.2. Class 文件数据类型
数据类型定义说明无符号数无符号数可以用来描述数字、索引引用、数量值或按照 utf-8 编码构成的字符串值。其中无符号数属于基本的数据类型。 以 u1、u2、u4、u8 来分别代表 1 个字节、2 个字节、4 个字节和 8 个字节表表是由多个无符号数或其他表构成的复合数据结构。所有的表都以“_info”结尾。 由于表没有固定长度所以通常会在其前面加上个数说明。
1.3. 魔数
Magic Number魔数
每个 Class 文件开头的 4 个字节的无符号整数称为魔数Magic Number它的唯一作用是确定这个文件是否为一个能被虚拟机接受的有效合法的 Class 文件。即魔数是 Class 文件的标识符。魔数值固定为 0xCAFEBABE。不会改变。如果一个 Class 文件不以 0xCAFEBABE 开头虚拟机在进行文件校验的时候就会直接抛出以下错误
Error: A JNI error has occurred, please check your installation and try again
Exception in thread main java.lang.ClassFormatError: Incompatible magic value 1885430635 in class file StringTest使用魔数而不是扩展名来进行识别主要是基于安全方面的考虑因为文件扩展名可以随意地改动。
1.4. 文件版本号
紧接着魔数的 4 个字节存储的是 Class 文件的版本号。同样也是 4 个字节。第 5 个和第 6 个字节所代表的含义就是编译的副版本号 minor_version而第 7 个和第 8 个字节就是编译的主版本号 major_version。
它们共同构成了 class 文件的格式版本号。譬如某个 Class 文件的主版本号为 M副版本号为 m那么这个 Class 文件的格式版本号就确定为 M.m。
版本号和 Java 编译器的对应关系如下表
1.4.1. Class 文件版本号对应关系
主版本十进制副版本十进制编译器版本4531.14601.24701.34801.44901.55001.65101.75201.85301.95401.105501.11
Java 的版本号是从 45 开始的JDK1.1 之后的每个 JDK 大版本发布主版本号向上加 1。
不同版本的 Java 编译器编译的 Class 文件对应的版本是不一样的。目前高版本的 Java 虚拟机可以执行由低版本编译器生成的 Class 文件但是低版本的 Java 虚拟机不能执行由高版本编译器生成的 Class 文件。否则 JVM 会抛出 java.lang.UnsupportedClassVersionError 异常。向下兼容
在实际应用中由于开发环境和生产环境的不同可能会导致该问题的发生。因此需要我们在开发时特别注意开发编译的 JDK 版本和生产环境中的 JDK 版本是否一致。
虚拟机 JDK 版本为 1.kk2时对应的 class 文件格式版本号的范围为 45.0 - 44k.0含两端。
1.5. 常量池集合
常量池是 Class 文件中内容最为丰富的区域之一。常量池对于 Class 文件中的字段和方法解析也有着至关重要的作用。
随着 Java 虚拟机的不断发展常量池的内容也日渐丰富。可以说常量池是整个 Class 文件的基石。 在版本号之后紧跟着的是常量池的数量以及若干个常量池表项。
常量池中常量的数量是不固定的所以在常量池的入口需要放置一项 u2 类型的无符号数代表常量池容量计数值constant_pool_count。与 Java 中语言习惯不一样的是这个容量计数是从 1 而不是 0 开始的。
类型名称数量u2无符号数constant_pool_count1cp_info表constant_poolconstant_pool_count - 1
由上表可见Class 文件使用了一个前置的容量计数器constant_pool_count加若干个连续的数据项constant_pool的形式来描述常量池内容。我们把这一系列连续常量池数据称为常量池集合。
常量池表项中用于存放编译时期生成的各种字面量和符号引用这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放
1.5.1. 常量池计数器
constant_pool_count常量池计数器
由于常量池的数量不固定时长时短所以需要放置两个字节来表示常量池容量计数值。常量池容量计数值u2 类型从 1 开始表示常量池中有多少项常量。即 constant_pool_count1 表示常量池中有 0 个常量项。Demo 的值为 其值为 0x0016掐指一算也就是 22。需要注意的是这实际上只有 21 项常量。索引为范围是 1-21。
通常我们写代码时都是从 0 开始的但是这里的常量池却是从 1 开始因为它把第 0 项常量空出来了。这是为了满足后面某些指向常量池的索引值的数据在特定情况下需要表达“不引用任何一个常量池项目”的含义这种情况可用索引值 0 来表示。
1.5.2. 常量池表
constant_pool 是一种表结构以 1 ~ constant_pool_count - 1 为索引。表明了后面有多少个常量项。
常量池主要存放两大类常量字面量Literal和符号引用Symbolic References
它包含了 class 文件结构及其子结构中引用的所有字符串常量、类或接口名、字段名和其他常量。常量池中的每一项都具备相同的特征。第 1 个字节作为类型标记用于确定该项的格式这个字节称为 tag byte标记字节、标签字节。
类型标志(或标识)描述CONSTANT_Utf8_info1UTF-8 编码的字符串CONSTANT_Integer_info3整型字面量CONSTANT_Float_info4浮点型字面量CONSTANT_Long_info5长整型字面量CONSTANT_Double_info6双精度浮点型字面量CONSTANT_Class_info7类或接口的符号引用CONSTANT_String_info8字符串类型字面量CONSTANT_Fieldref_info9字段的符号引用CONSTANT_Methodref_info10类中方法的符号引用CONSTANT_InterfaceMethodref_info11接口中方法的符号引用CONSTANT_NameAndType_info12字段或方法的符号引用CONSTANT_MethodHandle_info15表示方法句柄CONSTANT_MethodType_info16标志方法类型CONSTANT_InvokeDynamic_info18表示一个动态方法调用点
Ⅰ. 字面量和符号引用
在对这些常量解读前我们需要搞清楚几个概念。
常量池主要存放两大类常量字面量Literal和符号引用Symbolic References。如下表
常量具体的常量字面量文本字符串声明为 final 的常量值符号引用类和接口的全限定名字段的名称和描述符方法的名称和描述符
全限定名
com/atguigu/test/Demo 这个就是类的全限定名仅仅是把包名的“.“替换成”/”为了使连续的多个全限定名之间不产生混淆在使用时最后一般会加入一个“;”表示全限定名结束。
简单名称
简单名称是指没有类型和参数修饰的方法或者字段名称上面例子中的类的 add()方法和 num 字段的简单名称分别是 add 和 num。
描述符
描述符的作用是用来描述字段的数据类型、方法的参数列表包括数量、类型以及顺序和返回值。根据描述符规则基本数据类型byte、char、double、float、int、long、short、boolean以及代表无返回值的 void 类型都用一个大写字符来表示而对象类型则用字符 L 加对象的全限定名来表示详见下表
标志符含义B基本数据类型 byteC基本数据类型 charD基本数据类型 doubleF基本数据类型 floatI基本数据类型 intJ基本数据类型 longS基本数据类型 shortZ基本数据类型 booleanV代表 void 类型L对象类型比如Ljava/lang/Object;[数组类型代表一维数组。比如double[] is [D
用描述符来描述方法时按照先参数列表后返回值的顺序描述参数列表按照参数的严格顺序放在一组小括号“()”之内。如方法 java.lang.String tostring()的描述符为()Ljava/lang/String; 方法 int abc(int[]x, int y)的描述符为([II)I。
补充说明
虚拟机在加载 Class 文件时才会进行动态链接也就是说Class 文件中不会保存各个方法和字段的最终内存布局信息。因此这些字段和方法的符号引用不经过转换是无法直接被虚拟机使用的。当虚拟机运行时需要从常量池中获得对应的符号引用再在类加载过程中的解析阶段将其替换为直接引用并翻译到具体的内存地址中。
这里说明下符号引用和直接引用的区别与关联
符号引用符号引用以一组符号来描述所引用的目标符号可以是任何形式的字面量只要使用时能无歧义地定位到目标即可。符号引用与虚拟机实现的内存布局无关引用的目标并不一定已经加载到了内存中。直接引用直接引用可以是直接指向目标的指针、相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。直接引用是与虚拟机实现的内存布局相关的同一个符号引用在不同虚拟机实例上翻译出来的直接引用一般不会相同。如果有了直接引用那说明引用的目标必定已经存在于内存之中了。
Ⅱ. 常量类型和结构
常量池中每一项常量都是一个表J0K1.7 之后共有 14 种不同的表结构数据。如下表格所示 根据上图每个类型的描述我们也可以知道每个类型是用来描述常量池中哪些内容主要是字面量、符号引用的。比如: CONSTANT_Integer_info 是用来描述常量池中字面量信息的而且只是整型字面量信息。
标志为 15、16、18 的常量项类型是用来支持动态语言调用的jdk1.7 时才加入的。
细节说明:
CONSTANT_Class_info 结构用于表示类或接口CONSTAT_Fieldref_info、CONSTAHT_Methodref_infoF 和 lCONSTANIT_InterfaceMethodref_info 结构表示字段、方汇和按口小法CONSTANT_String_info 结构用于表示示 String 类型的常量对象CONSTANT_Integer_info 和 CONSTANT_Float_info 表示 4 字节int 和 float的数值常量CONSTANT_Long_info 和 CONSTAT_Double_info 结构表示 8 字作long 和 double的数值常量 在 class 文件的常最池表中所行的 a 字节常借均占两个表成员项的空问。如果一个 CONSTAHT_Long_info 和 CNSTAHT_Double_info 结构在常量池中的索引位 n则常量池中一个可用的索引位 n2此时常量池长中索引为 n1 的项仍然有效但必须视为不可用的。 CONSTANT_NameAndType_info 结构用于表示字段或方法但是和之前的 3 个结构不同CONSTANT_NameAndType_info 结构没有指明该字段或方法所属的类或接口。CONSTANT_Utf8_info 用于表示字符常量的值CONSTANT_MethodHandle_info 结构用于表示方法句柄CONSTANT_MethodType_info 结构表示方法类型CONSTANT_InvokeDynamic_info 结构表示 invokedynamic 指令所用到的引导方法(bootstrap method)、引导方法所用到的动态调用名称(dynamic invocation name)、参数和返回类型并可以给引导方法传入一系列称为静态参数static argument的常量。
解析方法 一个字节一个字节的解析 使用 javap 命令解析javap-verbose Demo.class 或 jclasslib 工具会更方便。
总结 1
这 14 种表或者常量项结构的共同点是表开始的第一位是一个 u1 类型的标志位tag代表当前这个常量项使用的是哪种表结构即哪种常量类型。在常量池列表中CONSTANT_Utf8_info 常量项是一种使用改进过的 UTF-8 编码格式来存储诸如文字字符串、类或者接口的全限定名、字段或者方法的简单名称以及描述符等常量字符串信息。这 14 种常量项结构还有一个特点是其中 13 个常量项占用的字节固定只有 CONSTANT_Utf8_info 占用字节不固定其大小由 length 决定。为什么呢因为从常量池存放的内容可知其存放的是字面量和符号引用最终这些内容都会是一个字符串这些字符串的大小是在编写程序时才确定比如你定义一个类类名可以取长取短所以在没编译前大小不固定编译后通过 utf-8 编码就可以知道其长度。
总结 2
常量池可以理解为 Class 文件之中的资源仓库它是 Class 文件结构中与其他项目关联最多的数据类型后面的很多数据类型都会指向此处也是占用 Class 文件空间最大的数据项目之一。常量池中为什么要包含这些内容Java 代码在进行 Javac 编译的时候并不像 C 和 C那样有“连接”这一步骤而是在虚拟机加载 C1ass 文件的时候进行动态链接。也就是说在 Class 文件中不会保存各个方法、字段的最终内存布局信息因此这些字段、方法的符号引用不经过运行期转换的话无法得到真正的内存入口地址也就无法直接被虚拟机使用。当虚拟机运行时需要从常量池获得对应的符号引用再在类创建时或运行时解析、翻译到具体的内存地址之中。关于类的创建和动态链接的内容在虚拟机类加载过程时再进行详细讲解
1.6. 访问标志
访问标识access_flag、访问标志、访问标记
在常量池后紧跟着访问标记。该标记使用两个字节表示用于识别一些类或者接口层次的访问信息包括这个 Class 是类还是接口是否定义为 public 类型是否定义为 abstract 类型如果是类的话是否被声明为 final 等。各种访问标记如下所示
标志名称标志值含义ACC_PUBLIC0x0001标志为 public 类型ACC_FINAL0x0010标志被声明为 final只有类可以设置ACC_SUPER0x0020标志允许使用 invokespecial 字节码指令的新语义JDK1.0.2 之后编译出来的类的这个标志默认为真。使用增强的方法调用父类方法ACC_INTERFACE0x0200标志这是一个接口ACC_ABSTRACT0x0400是否为 abstract 类型对于接口或者抽象类来说次标志值为真其他类型为假ACC_SYNTHETIC0x1000标志此类并非由用户代码产生即由编译器产生的类没有源码对应ACC_ANNOTATION0x2000标志这是一个注解ACC_ENUM0x4000标志这是一个枚举
类的访问权限通常为 ACC_开头的常量。
每一种类型的表示都是通过设置访问标记的 32 位中的特定位来实现的。比如若是 public final 的类则该标记为 ACC_PUBLIC | ACC_FINAL。
使用 ACC_SUPER 可以让类更准确地定位到父类的方法 super.method()现代编译器都会设置并且使用这个标记。
补充说明 带有 ACC_INTERFACE 标志的 class 文件表示的是接口而不是类反之则表示的是类而不是接口。 如果一个 class 文件被设置了 ACC_INTERFACE 标志那么同时也得设置 ACC_ABSTRACT 标志。同时它不能再设置 ACC_FINAL、ACC_SUPER 或 ACC_ENUM 标志。如果没有设置 ACC_INTERFACE 标志那么这个 class 文件可以具有上表中除 ACC_ANNOTATION 外的其他所有标志。当然ACC_FINAL 和 ACC_ABSTRACT 这类互斥的标志除外。这两个标志不得同时设置。 ACC_SUPER 标志用于确定类或接口里面的 invokespecial 指令使用的是哪一种执行语义。针对 Java 虚拟机指令集的编译器都应当设置这个标志。对于 Java SE 8 及后续版本来说无论 class 文件中这个标志的实际值是什么也不管 class 文件的版本号是多少Java 虚拟机都认为每个 class 文件均设置了 ACC_SUPER 标志。 ACC_SUPER 标志是为了向后兼容由旧 Java 编译器所编译的代码而设计的。目前的 ACC_SUPER 标志在由 JDK1.0.2 之前的编译器所生成的 access_flags 中是没有确定含义的如果设置了该标志那么 0racle 的 Java 虚拟机实现会将其忽略。 ACC_SYNTHETIC 标志意味着该类或接口是由编译器生成的而不是由源代码生成的。 注解类型必须设置 ACC_ANNOTATION 标志。如果设置了 ACC_ANNOTATION 标志那么也必须设置 ACC_INTERFACE 标志。 ACC_ENUM 标志表明该类或其父类为枚举类型。
1.7. 类索引、父类索引、接口索引
在访问标记后会指定该类的类别、父类类别以及实现的接口格式如下
长度含义u2this_classu2super_classu2interfaces_countu2interfaces[interfaces_count]
这三项数据来确定这个类的继承关系
类索引用于确定这个类的全限定名父类索引用于确定这个类的父类的全限定名。由于 Java 语言不允许多重继承所以父类索引只有一个除了 java.1ang.Object 之外所有的 Java 类都有父类因此除了 java.lang.Object 外所有 Java 类的父类索引都不为 e。接口索引集合就用来描述这个类实现了哪些接口这些被实现的接口将按 implements 语句如果这个类本身是一个接口则应当是 extends 语句后的接口顺序从左到右排列在接口索引集合中。
1.7.1. this_class类索引
2 字节无符号整数指向常量池的索引。它提供了类的全限定名如 com/atguigu/java1/Demo。this_class 的值必须是对常量池表中某项的一个有效索引值。常量池在这个索引处的成员必须为 CONSTANT_Class_info 类型结构体该结构体表示这个 class 文件所定义的类或接口。
1.7.2. super_class父类索引
2 字节无符号整数指向常量池的索引。它提供了当前类的父类的全限定名。如果我们没有继承任何类其默认继承的是 java/lang/object 类。同时由于 Java 不支持多继承所以其父类只有一个。
super_class 指向的父类不能是 final。
1.7.3. interfaces
指向常量池索引集合它提供了一个符号引用到所有已实现的接口
由于一个类可以实现多个接口因此需要以数组形式保存多个接口的索引表示接口的每个索引也是一个指向常量池的 CONSTANT_Class当然这里就必须是接口而不是类。
Ⅰ. interfaces_count接口计数器
interfaces_count 项的值表示当前类或接口的直接超接口数量。
Ⅱ. interfaces[]接口索引集合
interfaces[]中每个成员的值必须是对常量池表中某项的有效索引值它的长度为 interfaces_count。每个成员 interfaces[i]必须为 CONSTANT_Class_info 结构其中 0 i interfaces_count。在 interfaces[]中各成员所表示的接口顺序和对应的源代码中给定的接口顺序从左至右一样即 interfaces[0]对应的是源代码中最左边的接口。
1.8. 字段表集合
fields
用于描述接口或类中声明的变量。字段field包括类级变量以及实例级变量但是不包括方法内部、代码块内部声明的局部变量。
字段叫什么名字、字段被定义为什么数据类型这些都是无法固定的只能引用常量池中的常量来描述。
它指向常量池索引集合它描述了每个字段的完整信息。比如字段的标识符、访问修饰符public、private 或 protected、是类变量还是实例变量static 修饰符、是否是常量final 修饰符等。
注意事项
字段表集合中不会列出从父类或者实现的接口中继承而来的字段但有可能列出原本 Java 代码之中不存在的字段。譬如在内部类中为了保持对外部类的访问性会自动添加指向外部类实例的字段。在 Java 语言中字段是无法重载的两个字段的数据类型、修饰符不管是否相同都必须使用不一样的名称但是对于字节码来讲如果两个字段的描述符不一致那字段重名就是合法的。
1.8.1. 字段计数器
fields_count字段计数器
fields_count 的值表示当前 class 文件 fields 表的成员个数。使用两个字节来表示。
fields 表中每个成员都是一个 field_info 结构用于表示该类或接口所声明的所有类字段或者实例字段不包括方法内部声明的变量也不包括从父类或父接口继承的那些字段。
标志名称标志值含义数量u2access_flags访问标志1u2name_index字段名索引1u2descriptor_index描述符索引1u2attributes_count属性计数器1attribute_infoattributes属性集合attributes_count
1.8.2. 字段表
Ⅰ. 字段表访问标识
我们知道一个字段可以被各种关键字去修饰比如作用域修饰符public、private、protected、static 修饰符、final 修饰符、volatile 修饰符等等。因此其可像类的访问标志那样使用一些标志来标记字段。字段的访问标志有如下这些
标志名称标志值含义ACC_PUBLIC0x0001字段是否为 publicACC_PRIVATE0x0002字段是否为 privateACC_PROTECTED0x0004字段是否为 protectedACC_STATIC0x0008字段是否为 staticACC_FINAL0x0010字段是否为 finalACC_VOLATILE0x0040字段是否为 volatileACC_TRANSTENT0x0080字段是否为 transientACC_SYNCHETIC0x1000字段是否为由编译器自动产生ACC_ENUM0x4000字段是否为 enum
Ⅱ. 描述符索引
描述符的作用是用来描述字段的数据类型、方法的参数列表包括数量、类型以及顺序和返回值。根据描述符规则基本数据类型bytechardoublefloatintlongshortboolean及代表无返回值的 void 类型都用一个大写字符来表示而对象则用字符 L 加对象的全限定名来表示如下所示
标志符含义B基本数据类型 byteC基本数据类型 charD基本数据类型 doubleF基本数据类型 floatI基本数据类型 intJ基本数据类型 longS基本数据类型 shortZ基本数据类型 booleanV代表 void 类型L对象类型比如Ljava/lang/Object;[数组类型代表一维数组。比如double[][][] is [[[D
Ⅲ. 属性表集合
一个字段还可能拥有一些属性用于存储更多的额外信息。比如初始化值、一些注释信息等。属性个数存放在 attribute_count 中属性具体内容存放在 attributes 数组中。
// 以常量属性为例结构为
ConstantValue_attribute{u2 attribute_name_index;u4 attribute_length;u2 constantvalue_index;
}说明对于常量属性而言attribute_length 值恒为 2。
1.9. 方法表集合
methods指向常量池索引集合它完整描述了每个方法的签名。
在字节码文件中每一个 method_info 项都对应着一个类或者接口中的方法信息。比如方法的访问修饰符public、private 或 protected方法的返回值类型以及方法的参数信息等。如果这个方法不是抽象的或者不是 native 的那么字节码中会体现出来。一方面methods 表只描述当前类或接口中声明的方法不包括从父类或父接口继承的方法。另一方面methods 表有可能会出现由编译器自动添加的方法最典型的便是编译器产生的方法信息比如类接口初始化方法clinit()和实例初始化方法init()。
使用注意事项
在 Java 语言中要重载Overload一个方法除了要与原方法具有相同的简单名称之外还要求必须拥有一个与原方法不同的特征签名特征签名就是一个方法中各个参数在常量池中的字段符号引用的集合也就是因为返回值不会包含在特征签名之中因此 Java 语言里无法仅仅依靠返回值的不同来对一个已有方法进行重载。但在 Class 文件格式中特征签名的范围更大一些只要描述符不是完全一致的两个方法就可以共存。也就是说如果两个方法有相同的名称和特征签名但返回值不同那么也是可以合法共存于同一个 class 文件中。
也就是说尽管 Java 语法规范并不允许在一个类或者接口中声明多个方法签名相同的方法但是和 Java 语法规范相反字节码文件中却恰恰允许存放多个方法签名相同的方法唯一的条件就是这些方法之间的返回值不能相同。
1.9.1. 方法计数器
methods_count方法计数器
methods_count 的值表示当前 class 文件 methods 表的成员个数。使用两个字节来表示。
methods 表中每个成员都是一个 method_info 结构。
1.9.2. 方法表
methods[]方法表
methods 表中的每个成员都必须是一个 method_info 结构用于表示当前类或接口中某个方法的完整描述。如果某个 method_info 结构的 access_flags 项既没有设置 ACC_NATIVE 标志也没有设置 ACC_ABSTRACT 标志那么该结构中也应包含实现这个方法所用的 Java 虚拟机指令。
method_info 结构可以表示类和接口中定义的所有方法包括实例方法、类方法、实例初始化方法和类或接口初始化方法
方法表的结构实际跟字段表是一样的方法表结构如下
标志名称标志值含义数量u2access_flags访问标志1u2name_index方法名索引1u2descriptor_index描述符索引1u2attributes_count属性计数器1attribute_infoattributes属性集合attributes_count
方法表访问标志
跟字段表一样方法表也有访问标志而且他们的标志有部分相同部分则不同方法表的具体访问标志如下
标志名称标志值含义ACC_PUBLIC0x0001public方法可以从包外访问ACC_PRIVATE0x0002private方法只能本类访问ACC_PROTECTED0x0004protected方法在自身和子类可以访问ACC_STATIC0x0008static静态方法
1.10. 属性表集合
方法表集合之后的属性表集合指的是 class 文件所携带的辅助信息比如该 class 文件的源文件的名称。以及任何带有 RetentionPolicy.CLASS 或者 RetentionPolicy.RUNTIME 的注解。这类信息通常被用于 Java 虚拟机的验证和运行以及 Java 程序的调试一般无须深入了解。
此外字段表、方法表都可以有自己的属性表。用于描述某些场景专有的信息。
属性表集合的限制没有那么严格不再要求各个属性表具有严格的顺序并且只要不与已有的属性名重复任何人实现的编译器都可以向属性表中写入自己定义的属性信息但 Java 虚拟机运行时会忽略掉它不认识的属性。
1.10.1. 属性计数器
attributes_count属性计数器
attributes_count 的值表示当前 class 文件属性表的成员个数。属性表中每一项都是一个 attribute_info 结构。
1.10.2. 属性表
attributes[]属性表
属性表的每个项的值必须是 attribute_info 结构。属性表的结构比较灵活各种不同的属性只要满足以下结构即可。
属性的通用格式
类型名称数量含义u2attribute_name_index1属性名索引u4attribute_length1属性长度u1infoattribute_length属性表
属性类型
属性表实际上可以有很多类型上面看到的 Code 属性只是其中一种Java8 里面定义了 23 种属性。下面这些是虚拟机中预定义的属性
属性名称使用位置含义Code方法表Java 代码编译成的字节码指令ConstantValue字段表final 关键字定义的常量池Deprecated类方法字段表被声明为 deprecated 的方法和字段Exceptions方法表方法抛出的异常EnclosingMethod类文件仅当一个类为局部类或者匿名类时才能拥有这个属性这个属性用于标识这个类所在的外围方法InnerClass类文件内部类列表LineNumberTableCode 属性Java 源码的行号与字节码指令的对应关系LocalVariableTableCode 属性方法的局部变量描述StackMapTableCode 属性JDK1.6 中新增的属性供新的类型检查检验器和处理目标方法的局部变量和操作数有所需要的类是否匹配Signature类方法表字段表用于支持泛型情况下的方法签名SourceFile类文件记录源文件名称SourceDebugExtension类文件用于存储额外的调试信息Synthetic类方法表字段表标志方法或字段为编译器自动生成的LocalVariableTypeTable类是哟很难过特征签名代替描述符是为了引入泛型语法之后能描述泛型参数化类型而添加RuntimeVisibleAnnotations类方法表字段表为动态注解提供支持RuntimeInvisibleAnnotations类方法表字段表用于指明哪些注解是运行时不可见的RuntimeVisibleParameterAnnotation方法表作用与 RuntimeVisibleAnnotations 属性类似只不过作用对象或方法RuntimeInvisibleParameterAnnotation方法表作用与 RuntimeInvisibleAnnotations 属性类似只不过作用对象或方法AnnotationDefault方法表用于记录注解类元素的默认值BootstrapMethods类文件用于保存 invokeddynamic 指令引用的引导方法限定符
或者查看官网 部分属性详解
① ConstantValue 属性
ConstantValue 属性表示一个常量字段的值。位于 field_info 结构的属性表中。
ConstantValue_attribute{u2 attribute_name_index;u4 attribute_length;u2 constantvalue_index;//字段值在常量池中的索引常量池在该索引处的项给出该属性表示的常量值。例如值是1ong型的在常量池中便是CONSTANT_Long
}② Deprecated 属性
Deprecated 属性是在 JDK1.1 为了支持注释中的关键词deprecated 而引入的。
Deprecated_attribute{u2 attribute_name_index;u4 attribute_length;
}③ Code 属性
Code 属性就是存放方法体里面的代码。但是并非所有方法表都有 Code 属性。像接口或者抽象方法他们没有具体的方法体因此也就不会有 Code 属性了。Code 属性表的结构如下图
类型名称数量含义u2attribute_name_index1属性名索引u4attribute_length1属性长度u2max_stack1操作数栈深度的最大值u2max_locals1局部变量表所需的存续空间u4code_length1字节码指令的长度u1codecode_lenth存储字节码指令u2exception_table_length1异常表长度exception_infoexception_tableexception_length异常表u2attributes_count1属性集合计数器attribute_infoattributesattributes_count属性集合
可以看到Code 属性表的前两项跟属性表是一致的即 Code 属性表遵循属性表的结构后面那些则是他自定义的结构。
④ InnerClasses 属性
为了方便说明特别定义一个表示类或接口的 Class 格式为 C。如果 C 的常量池中包含某个 CONSTANT_Class_info 成员且这个成员所表示的类或接口不属于任何一个包那么 C 的 ClassFile 结构的属性表中就必须含有对应的 InnerClasses 属性。InnerClasses 属性是在 JDK1.1 中为了支持内部类和内部接口而引入的位于 ClassFile 结构的属性表。
⑤ LineNumberTable 属性
LineNumberTable 属性是可选变长属性位于 Code 结构的属性表。
LineNumberTable 属性是用来描述 Java 源码行号与字节码行号之间的对应关系。这个属性可以用来在调试的时候定位代码执行的行数。
start_pc即字节码行号1ine_number即 Java 源代码行号。
在 Code 属性的属性表中LineNumberTable 属性可以按照任意顺序出现此外多个 LineNumberTable 属性可以共同表示一个行号在源文件中表示的内容即 LineNumberTable 属性不需要与源文件的行一一对应。
// LineNumberTable属性表结构
LineNumberTable_attribute{u2 attribute_name_index;u4 attribute_length;u2 line_number_table_length;{u2 start_pc;u2 line_number;} line_number_table[line_number_table_length];
}⑥ LocalVariableTable 属性
LocalVariableTable 是可选变长属性位于 Code 属性的属性表中。它被调试器用于确定方法在执行过程中局部变量的信息。在 Code 属性的属性表中LocalVariableTable 属性可以按照任意顺序出现。Code 属性中的每个局部变量最多只能有一个 LocalVariableTable 属性。
start pc length 表示这个变量在字节码中的生命周期起始和结束的偏移位置this 生命周期从头 e 到结尾 10index 就是这个变量在局部变量表中的槽位槽位可复用name 就是变量名Descriptor 表示局部变量类型描述
// LocalVariableTable属性表结构
LocalVariableTable_attribute{u2 attribute_name_index;u4 attribute_length;u2 local_variable_table_length;{u2 start_pc;u2 length;u2 name_index;u2 descriptor_index;u2 index;} local_variable_table[local_variable_table_length];
}⑦ Signature 属性
Signature 属性是可选的定长属性位于 ClassFilefield_info 或 method_info 结构的属性表中。在 Java 语言中任何类、接口、初始化方法或成员的泛型签名如果包含了类型变量Type Variables或参数化类型Parameterized Types则 Signature 属性会为它记录泛型签名信息。
⑧ SourceFile 属性
SourceFile 属性结构
类型名称数量含义u2attribute_name_index1属性名索引u4attribute_length1属性长度u2sourcefile index1源码文件素引
可以看到其长度总是固定的 8 个字节。
⑨ 其他属性
Java 虚拟机中预定义的属性有 20 多个这里就不一一介绍了通过上面几个属性的介绍只要领会其精髓其他属性的解读也是易如反掌。
