分析一個Java Class文件
Java源碼文件TestClass.java：
package jvm.chapter6;
//P166
public class TestClass {
private int m;
public int inc(){
return m+1;
}
}展示這個Class文件的16進制內容：
從頭開始分析=>
ca fe ba be ：magic number;
00 00 00 34 : 版本號是1.8.0;
00 16: 說明常量池有21個常量，1-21， index留做他用；接下來就是分別這21個常量的描述：
07/00 02 ：CONSTANT_Class_info 常量，類名索引是該常量池的第2項；
01/00 16/6a 76 6d 2f 63 68 61 70 74 65 72 36 2f 54 65 73 74 43 6c 61 73 73 ：這是該常量池的第2項，CONSTANT_Utf8_info常量，長度是22（0x0016）,正是字符串常量“jvm/chapter6 /TestClass”；
07/00 04：CONSTANT_Class_info 常量，類名索引是該常量池的第4項；
01/00 10/6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 67 2f 4f 62 6a 65 63 74:這是該常量池的第4項，CONSTANT_Utf8_info常量，長度是16（0x0010）,正是字符串常量“java/lang /Object”；
01/00 01/6d :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"m";
01/00 01/49 :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"m";
01/00 06/3c 69 6e 69 74 3e :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"<init>";
01/00 03/28 29 56 :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"()V";
01/00 04/43 6f 64 65 :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"Code";
0a/00 03/00 0b: tag=10,表示CONSTANT_Methodref_info常量，聲明該方法的類名稱位于常量池的第3項，即java/lang/Object，方法名和類型NameAndType="<init>":()V；
0c/00 07/00 08： 接下來tag=12就是上面剛說道的CONSTANT_NameAndType_info類型，接下來的兩個索引分別指向方法名和描述符即"<init>"和“()V”，
01/00 0f/4c 69 6e 65 4e 75 6d 62 65 72 54 61 62 6c 65 :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"LineNumberTable";
01/00 12/4c 6f 63 61 6c 56 61 72 69 61 62 6c 65 54 61 62 6c 65 :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"LocalVariableTable";
01/00 04/74 68 69 73 :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"this";
01/00 18/4c 6a 76 6d 2f 63 68 61 70 74 65 72 36 2f 54 65 73 74 43 6c 61 73 73 3b:CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"Ljvm/chapter6/TestClass;";
01/00 03 69 6e 63 :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"inc";
01/00 03 28 29 49 :CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"()I";
09/00 01/00 13:代表Fieldref常量，然后接下來兩個u2分別表示聲明該字段的類和NameAndType的索引；
0c/00 05/00 06：就是上面剛使用的NameAndType常量；
01/00 0a/53 6f 75 72 63 65 46 69 6c 65 ：CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"SourceFile";
01 00 0e 54 65 73 74 43 6c 61 73 73 2e 6a 61 76 61：：CONSTANT_Utf8_info常量，是字符串常量"TestClass.java";
上面就分析完了常量池中的字段，
00 21 : access_flags= ACC_PUBLIC | ACC_SUPER = 0x0021;
00 01 00 03 00 00:類索引 父類索引 和接口索引，常量池第3項表示的是Object，說明了默認的父類就是Object,沒有實現接口，所以interfaces_count=0;
00 01/00 02/00 05/00 06/00 00: 接下來的是字段表集合(fields_info)，fields_count=1,access_flags=0x0002=ACC_PRIVATE, 代表字段名稱的name_index=5（常量池的第5項是CONSTANT_Utf8_info類型的字符串m），字段描述符 descriptor_index=0x0006(常量池的第5項是CONSTANT_Utf8_info類型的字符串I),最后 atributes_count=0,說明不包含額外的信息。總上這些信息正是為了說明定義的字段“private int m”；
00 02/00 01/00 07/00 08/00 01/00 09/00 00 00 2f/00 01/00 01/00 00 00 05/2a b7 00 0a b1：接下來的是方法集合(methods_info)，有兩個方法，第一個方法的訪問標志是0x0001=ACC_PUBLIC，名稱索引是 0x0007，指向常量池中的<init>，描述符索引值是0x0008，指向常量池中的"()V"，接下來屬性表計數器 attributes_count=1,屬性名稱索引是0x0009對應的是“Code”，接下來就是Code屬性表的結構：屬性值的長度 attribute_length=0x2f;操作數棧的最大深度和本地變量表的容量都是0x0001；字節碼指令長度是5，翻譯“2a b7 00 0a b1”的過程是：
1）讀入2a，對應的是aload_0 ，將第一個引用類型的本地變量推送到操作數棧頂；
2）讀入b7，對應的是invokespecial,作用是調用以棧頂的reference類型所指向的對象的構造器方法 實例初始化方法 私有方法，接下來有一個u2類型的參數說明具體調用哪個方法，它指向常量池中一個CONSTANT_Methodref_info的常量，即那個方法的符 號引用；
3)00 0a正是上面invokespecial的參數，指向常量池中的一個Methodref常量，對應的應該是Object.init()方法；
4)b1,對應的指令是return,并且返回類型是oid，當前方法對應的指令結束。
繼續上面的分析，
00 00/00 02/00 0c/00 00 00 06/00 01/00 00/00 03|00 0d/00 00 00 0c/00 01|00 00/00 05/00 0e/00 0f/00 00：exception_table_length=0,該方法沒有拋出異常，然后attributes_count=2，該Code屬性有倆屬 性：0x000c指向常量池中的 “LineNumberTable”，attribute_length=6,line_number_table_length=1,就是記錄了一對 java源碼行號和字節碼行號的對應關系（3：0）；0x000d指向常量池中的 “LocalVariableTable”，attribute_length=12,local_variable_table_length=1(代 表了一個棧幀和程序中的局部變量關聯關系)，start_pc=0x0000,length=0x0005表征該局部變量在字節碼中的作用范圍（就是這個 方法內），name_index=0x000e, descriptor_index=0x000f表示該局部變量的名稱及其描述符，即為“this”, "Ljvm/chapter6/TestClass";通過javap的輸出都可以一目了然。index=0x0000代表該局部變量在棧幀局部變量表中 Slot的位置。
接下來看第二個方法，
00 01/00 10/00 11/00 01/00 09/00 00 00 31/00 02/00 01/00 00 00 07/2a b4 00 12 04 60 ac/：方法的訪問標志是0x0001=ACC_PUBLIC，名稱索引是16，指向常量池中的“inc”，描述符索引值是0x0011，指向常量池中 的"()I"，接下來屬性表計數器attributes_count=1,屬性名稱索引是0x0009對應的是“Code”，接下來就是Code屬性表的 結構：屬性值的長度attribute_length=0x31;操作數棧的最大深度是2，本地變量表的容量是1；字節碼指令長度是7，翻譯“2a b4 00 12 04 60 ac”的過程是：
1）讀入2a，對應的是aload_0 ，將第一個引用類型的本地變量推送到操作數棧頂；
2）讀入b4，對應的指令是getfield,獲得實例域，并壓入棧頂，他需要參數用來說明把哪個變量入棧，即下面；
3）讀入00 12，用來指明getfield 哪個字段，指向常量池中的一個Fieldref常量，“jvm/chapter6/TestClass.m:I”；
4）讀入04，對應的指令是iconst_1,將int類型的1推至棧頂；
5）讀入60，對應的指令是iadd,將棧頂兩個int類型的數值相加并把結果壓入棧頂；
6)讀入ac,對應的指令是ireturn,從當前方法返回int，結束。
后面的倆屬性就和分析第一個方法類似。
至此，就分析完了一個簡單的Class文件的結構，清晰了很多。
附：
Javap TestClass.class的結果：$ javap -verbose TestClass.class
Classfile /home/vonzhou/GitHub/JavaProject/learning-java/bin/jvm/chapter6/TestClass.class
Last modified Apr 29, 2015; size 379 bytes
MD5 checksum 70a67e773b621619d03f9d1b5ac91af6
Compiled from "TestClass.java"
public class jvm.chapter6.TestClass
SourceFile: "TestClass.java"
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Class #2; // jvm/chapter6/TestClass
#2 = Utf8 jvm/chapter6/TestClass;
#3 = Class #4; // java/lang/Object
#4 = Utf8 java/lang/Object;
#5 = Utf8 m;
#6 = Utf8 I;
#7 = Utf8 <init>;
#8 = Utf8 ()V;
#9 = Utf8 Code;
#10 = Methodref #3.#11; // java/lang/Object."<init>":()V
#11 = NameAndType #7:#8; // "<init>":()V
#12 = Utf8 LineNumberTable;
#13 = Utf8 LocalVariableTable;
#14 = Utf8 this;
#15 = Utf8 Ljvm/chapter6/TestClass;;
#16 = Utf8 inc;
#17 = Utf8 ()I;
#18 = Fieldref #1.#19; // jvm/chapter6/TestClass.m:I
#19 = NameAndType #5:#6; // m:I
#20 = Utf8 SourceFile;
#21 = Utf8 TestClass.java;
{
public jvm.chapter6.TestClass();
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #10; // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 3: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this Ljvm/chapter6/TestClass;
public int inc();
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: getfield #18; // Field m:I
4: iconst_1
5: iadd
6: ireturn
LineNumberTable:
line 6: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 7 0 this Ljvm/chapter6/TestClass;
}
作者：vonzhoufz 發表于2015/5/1 9:34:11 原文鏈接