如何解析Java虚拟机的Class文件

这篇文章给大家介绍如何解析Java虚拟机的Class文件，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。

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前面发了几篇学习笔记，但是看这些东西总是感觉很"玄乎"，来一篇实战的东西来揭一下"JVM"的面纱，让"SSH"时代的童鞋们来熟悉一下Java的"老祖爷"JVM。由于自己的水平有限，所以大家在看过程中发了什么问题，或者您有什么疑问请及时提出来，我及时解决。如果您有什么建议，那么更好大家一块讨论。

1、源码文件

public class LearningClassFile {      //普通变量      private int id1;      //静态变量      private static int id2;      //常量      private final int id3 = 4;      //静态常量      private static final int id4 = 5;                 public LearningClassFile() {      }             public LearningClassFile(int id1, int id2) {          this.id1 = id1;          this.id2 = id2;      }             //使用public修饰的addPub方法      public void addPub(int a, int b) {          int result = a + b;          System.out.println(result);      }             //使用private修饰的addPri方法      private void addPri(int a, int b) {          int result = a + b;          System.out.println(result);      }             //使用static修饰的方法      public static void addSta() {          int result = id2 + id4;          System.out.println(result);      }             public static final void addFinal(int a, int b) {          int result = a + b;          System.out.println(result);      }             public static void main(String[] args) {          LearningClassFile lcf = new LearningClassFile(1, 2);          lcf.addPub(1, 2);          lcf.addPri(1, 2);          addSta();          addFinal(1, 2);      }  }

Class文件：

Compiled from "LearningClassFile.java" public class LearningClassFile extends java.lang.Object    SourceFile: "LearningClassFile.java"   minor version: 0   major version: 50 //运行时常量池：用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。    Constant pool:  //从父类Object继承的默认构造方法  //观察该方法的特征：无参，返回类型void  const #1 = Method       #13.#35;        //  java/lang/Object."":()V  //常量id3  //"#7.#36; //  LearningClassFile.id3:I"  //#7：查找常量池中的类名LearningClassFile  //#36-->"const #36 = NameAndType #17:#15;//  id3:I"  //NameAndType字面的意思是名称和类型。即id3是变量的名称，I表示id3是int类型  //综合描述：LearningClassFile中的id3是int类型  const #2 = Field        #7.#36; //  LearningClassFile.id3:I  const #3 = Field        #7.#37; //  LearningClassFile.id1:I  const #4 = Field        #7.#38; //  LearningClassFile.id2:I  //将System的out存储至常量池  //System类中out被public static final修饰的  //"public final static PrintStream out = nullPrintStream();"  //综合描述：System类的out属性是PrintStream类型  const #5 = Field        #39.#40;        //  java/lang/System.out:Ljava/io/PrintS  tream;  //将PrintStream的Println()方法存储至常量池  //该方法的参数为I，返回值为void  const #6 = Method       #41.#42;        //  java/io/PrintStream.println:(I)V  //类LearningClassFIle  const #7 = class        #43;    //  LearningClassFile  //构造函数  //该构造函数需传入两个int类型的变量  const #8 = Method       #7.#44; //  LearningClassFile."":(II)V  //LearningClassFile的addPub方法  //#4-->"const #45 = NameAndType #27:#26;//  addPub:(II)V"  //#27-->"const #27 = Asciz       addPub;"    方法的名称为：addPub  //#26-->"const #26 = Asciz       (II)V;"     方法的类型：两个int类型的参数，返回类型为void  const #9 = Method       #7.#45; //  LearningClassFile.addPub:(II)V  const #10 = Method      #7.#46; //  LearningClassFile.addPri:(II)V  const #11 = Method      #7.#47; //  LearningClassFile.addSta:()V  const #12 = Method      #7.#48; //  LearningClassFile.addFinal:(II)V  const #13 = class       #49;    //  java/lang/Object  const #14 = Asciz       id1;  const #15 = Asciz       I;  const #16 = Asciz       id2;  const #17 = Asciz       id3;  //ConstantValue属性表示一个常量字段的值  //即final修饰的属性  const #18 = Asciz       ConstantValue;  //对于final修饰的常量直接将类型和值存入常量池  const #19 = int 4;  const #20 = Asciz       id4;  const #21 = int 5;  const #22 = Asciz       ;  const #23 = Asciz       ()V;  //Code属性只为***一个方法、实例类初始化方法或类初始化方法保存Java虚拟机指令及相关辅助信息  //简而言之：保存方法编译后的指令信息  const #24 = Asciz       Code;  //java源码行号与编译后的字节码指令的对应表  const #25 = Asciz       LineNumberTable;  const #26 = Asciz       (II)V;  const #27 = Asciz       addPub;  const #28 = Asciz       addPri;  const #29 = Asciz       addSta;  const #30 = Asciz       addFinal;  const #31 = Asciz       main;  const #32 = Asciz       ([Ljava/lang/String;)V;  //java 源码文件  const #33 = Asciz       SourceFile;  const #34 = Asciz       LearningClassFile.java;  const #35 = NameAndType #22:#23;//  "":()V  const #36 = NameAndType #17:#15;//  id3:I  const #37 = NameAndType #14:#15;//  id1:I  const #38 = NameAndType #16:#15;//  id2:I  const #39 = class       #50;    //  java/lang/System  const #40 = NameAndType #51:#52;//  out:Ljava/io/PrintStream;  const #41 = class       #53;    //  java/io/PrintStream  const #42 = NameAndType #54:#55;//  println:(I)V  const #43 = Asciz       LearningClassFile;  const #44 = NameAndType #22:#26;//  "":(II)V  const #45 = NameAndType #27:#26;//  addPub:(II)V  const #46 = NameAndType #28:#26;//  addPri:(II)V  const #47 = NameAndType #29:#23;//  addSta:()V  const #48 = NameAndType #30:#26;//  addFinal:(II)V  const #49 = Asciz       java/lang/Object;  const #50 = Asciz       java/lang/System;  const #51 = Asciz       out;  const #52 = Asciz       Ljava/io/PrintStream;;  const #53 = Asciz       java/io/PrintStream;  const #54 = Asciz       println;  const #55 = Asciz       (I)V;     {  //默认构造方法  public LearningClassFile();    Code:     Stack=2, Locals=1, Args_size=1    0:   aload_0         1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."":()V     //将id3的引用推送至栈顶     4:   aload_0     //将4推送至栈顶     5:   iconst_4     //将4赋值给id3     6:   putfield        #2; //Field id3:I     9:   return   LineNumberTable:     line 11: 0   //public LearningClassFile() {                  //对于final类型的实例变量在每个构造方法中都会进行一次初始化。     line 7: 4    //    private final int id3 = 4;      line 12: 9   //}        public LearningClassFile(int, int);    Code:     Stack=2, Locals=3, Args_size=3    0:   aload_0     1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."":()V     4:   aload_0     5:   iconst_4     6:   putfield        #2; //Field id3:I     9:   aload_0     10:  iload_1     11:  putfield        #3; //Field id1:I     14:  aload_0     15:  pop     16:  iload_2     17:  putstatic       #4; //Field id2:I     20:  return   LineNumberTable:     line 14: 0    //public LearningClassFile(int id1, int id2) {                   //对于final类型的实例变量在每个构造方法中都会进行一次初始化。     line 7: 4     //    private final int id3 = 4;        line 15: 9    //    this.id1 = id1;     line 16: 14   //    this.id2 = id2;     line 17: 20   //}        public void addPub(int, int);    Code:     Stack=2, Locals=4, Args_size=3    0:   iload_1     1:   iload_2     2:   iadd     3:   istore_3     4:   getstatic       #5; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;     7:   iload_3     8:   invokevirtual   #6; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V     11:  return   LineNumberTable:     line 21: 0    //    int result = a + b;      line 22: 4    //    System.out.println(result);     line 23: 11   // }        public static void addSta();    Code:     Stack=2, Locals=1, Args_size=0    //获取静态变量id2推送至栈顶     0:   getstatic       #4; //Field id2:I     //直接从常量池中取出id4的值5推送至栈顶     3:   iconst_5     //执行相加操作     4:   iadd     //将计算结果推送至栈顶     5:   istore_0     //获取静态与out     6:   getstatic       #5; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;     //取出计算结果     9:   iload_0     //调用println方法     10:  invokevirtual   #6; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V     //方法正常结束     13:  return   LineNumberTable:     line 33: 0    //     int result = id2 + id4;     line 34: 6    //     System.out.println(result);     line 35: 13   //}        public static final void addFinal(int, int);    Code:     Stack=2, Locals=3, Args_size=2    0:   iload_0     1:   iload_1     2:   iadd     3:   istore_2     4:   getstatic       #5; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;     7:   iload_2     8:   invokevirtual   #6; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V     11:  return   LineNumberTable:     line 38: 0    line 39: 4    line 40: 11       public static void main(java.lang.String[]);    Code:     Stack=4, Locals=2, Args_size=1    //创建一个LearningClassFile对象，并将对象的引用推送至栈顶     0:   new     #7; //class LearningClassFile     //将对象的引用进行备份推送至栈顶     //使用原有的引用值调用实例方法，现在置于栈顶的引用值的位置将被接下来的操作覆盖。     3:   dup     //将构造函数中的参数1推送至栈顶     4:   iconst_1     5:   iconst_2     //执行构造方法     6:   invokespecial   #8; //Method "":(II)V     //将栈顶引用型数值存入第二个本地变量     9:   astore_1     10:  aload_1     11:  iconst_1     12:  iconst_2     //调用实例方法     13:  invokevirtual   #9; //Method addPub:(II)V     16:  aload_1     17:  iconst_1     18:  iconst_2     19:  invokespecial   #10; //Method addPri:(II)V     //调用静态方法     22:  invokestatic    #11; //Method addSta:()V     25:  iconst_1     26:  iconst_2     27:  invokestatic    #12; //Method addFinal:(II)V     30:  return   LineNumberTable:     line 43: 0     //   LearningClassFile lcf = new LearningClassFile(1, 2);     line 44: 10    //   lcf.addPub(1, 2);     line 45: 16    //   lcf.addPri(1, 2);     line 46: 22    //   addSta();     line 47: 25    //   addFinal(1, 2);     line 48: 30    //}  }

final变量和static final变量的区别：

（1）实例常量和类常量的区别

（2）初识方式不同：从class字节码来看final修饰的变量会出现在每个构造方法中进行一次初始化；static final类型的变量必须在定义的时候进行初始化。 理解"编译期可知，运行期不变": 编译器可确定调用方法的版本，符合这个标准的方法主要有两种：私有方法，静态方法。

详情请看：深入理解JVM读书笔记--字节码执行引擎。

2、final变量和static final变量的区别：

（1）实例常量和类常量的区别

（2）初始化方式不同：从class字节码来看final修饰的变量会出现在每个构造方法中进行一次初始化；static final类型的变量必须在定义的时候进行初始化。

3、理解"编译期可知，运行期不变"：

编译器可确定调用方法的版本，符合这个标准的方法主要有两种：私有方法，静态方法。

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