jvm中篇-04-Javap指令解析class文件
- 解析字节码的作用
- javac -g 操作
- javap 的具体用法
- 使用举例
- 小结
234-237
解析字节码的作用
通过反编译生成的字节码文件，我们可以深入的了解java代码的工作机制。但是，自己分析类文件结构太麻烦了！除了使用第三方的jclasslib工具之外，oracle官方也提供了工具:javap。
javap是jdk自带的反解析工具。它的作用就是根据class字节码文件，反解析出当前类对应的code区 （字节码指令）、局部变量表、异常表和代码行偏移量映射表、常量池等信息。
通过局部变量表，我们可以查看局部变量的作用域范围、所在槽位等信息，甚至可以看到槽位复用等信息。
javac -g 操作
解析字节码文件得到的信息中，有些信息（如局部变量表、指令和代码行偏移量映射表、常量池中方法的参数名称等等）需要在使用javac编译成class文件时，指定参数才能输出。
比如，你直接javac xx.java，就不会在生成对应的局部变量表等信息，
如果你使用javac -g xx.java就可以生成所有相关信息了。
如果你使用的eclipse或IDEA，则默认情况下， eclipse、IDEA在编译时会帮你生成局部变量表、指令和代码行偏移量映射表等信息的。
ps：平时我们一般使用: javac -g xxx.java
javap 的具体用法
使用下面的代码说明
public class JavapTest {
private int num;
boolean flag;
protected char gender;
public String info;
public static final int COUNTS = 1;
static{
String url = "www.atguigu.com";
}
{
info = "java";
}
public JavapTest(){
}
private JavapTest(boolean flag){
this.flag = flag;
}
private void methodPrivate(){
}
int getNum(int i){
return num + i;
}
protected char showGender(){
return gender;
}
public void showInfo(){
int i = 10;
System.out.println(info + i);
}
}
根据javap 后面跟的不同的options返回信息不同大体了解下即可
我个人感觉没多少用处，不一一去写了，自己感兴趣的可以自己看看效果
一般常用的是-v -l -c三个选项。
javap -l 会输出行号和本地变量表信息。
javap -c 会对当前class字节码进行反编译生成汇编代码。
javap -v classxx除了包含一c内容外，还会输出行号、局部变量表信息、常量池等信息。
说明：我们一般使用 javap -v xx.class 这种方式是比较全的
使用举例
-v 不包含私有信息，所以可以使用组合方式获取更全的信息 java -v -p JavapTest.class
Classfile /Users/dongshuhuan/JavaProjects/JVM_study/src/com/dsh/jvmp2/chapter01/java1/JavapTest.class //字节码文件所属的路径
Last modified 2020-9-21; size 1358 bytes //最后修改时间，字节码文件大小
MD5 checksum 526b4a845e4d98180438e4c5781b7e88 //MD5散列值
Compiled from "JavapTest.java" //源文件名称
public class com.atguigu.java1.JavapTest //全类名
minor version: 0 //副版本
major version: 52 //主版本
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER //访问标识
Constant pool: //常量池
#1 = Methodref #16.#46 // java/lang/Object."<init>":()V
...(中间省略一大坨)
#73 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
###################### 字段表集合的信息start ###########################
{ //字段表集合的信息
private int num; //字段名
descriptor: I //字段描述符：字段的类型
flags: ACC_PRIVATE //字段的访问标识
boolean flag;
descriptor: Z
flags:
protected char gender;
descriptor: C
flags: ACC_PROTECTED
public java.lang.String info;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PUBLIC
public static final int COUNTS;
descriptor: I
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL
ConstantValue: int 1 //常量字段属性：ConstantValue
####################### 字段情况end ###########################
####################### 方法表集合信息start ###########################
public com.atguigu.java1.JavapTest(); //构造器1的信息
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: aload_0
5: ldc #2 // String java
7: putfield #3 // Field info:Ljava/lang/String;
10: return
LineNumberTable:
line 20: 0
line 18: 4
line 22: 10
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 11 0 this Lcom/atguigu/java1/JavapTest;
private com.atguigu.java1.JavapTest(boolean); //重载构造器
descriptor: (Z)V
flags: ACC_PRIVATE
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: aload_0
5: ldc #2 // String java
7: putfield #3 // Field info:Ljava/lang/String;
10: aload_0
11: iload_1
12: putfield #4 // Field flag:Z
15: return
LineNumberTable:
line 23: 0
line 18: 4
line 24: 10
line 25: 15
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 16 0 this Lcom/atguigu/java1/JavapTest;
0 16 1 flag Z
private void methodPrivate();
descriptor: ()V
flags: ACC_PRIVATE
Code:
stack=0, locals=1, args_size=1
0: return
LineNumberTable:
line 28: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 1 0 this Lcom/atguigu/java1/JavapTest;
int getNum(int);
descriptor: (I)I
flags:
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: aload_0
1: getfield #5 // Field num:I
4: iload_1
5: iadd
6: ireturn
LineNumberTable:
line 30: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 7 0 this Lcom/atguigu/java1/JavapTest;
0 7 1 i I
protected char showGender();
descriptor: ()C
flags: ACC_PROTECTED
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: getfield #6 // Field gender:C
4: ireturn
LineNumberTable:
line 33: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this Lcom/atguigu/java1/JavapTest;
public void showInfo();
descriptor: ()V //方法描述符：方法的形参列表、返回值类型
flags: ACC_PUBLIC //方法的访问标识
Code: //方法的Code属性
stack=3, locals=2, args_size=1 //stack: 操作数栈的最大深度
//locals: 局部变量表的长度
//args_size: 方法接收参数的个数
//偏移量 操作码 操作数
0: bipush 10
2: istore_1
3: getstatic #7 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
6: new #8 // class java/lang/StringBuilder
9: dup
10: invokespecial #9 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
13: aload_0
14: getfield #3 // Field info:Ljava/lang/String;
17: invokevirtual #10 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
20: iload_1
21: invokevirtual #11 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
24: invokevirtual #12 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
27: invokevirtual #13 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
30: return
//行号表：指明字节码的偏移量与java源程序中代码的行号的一一对应关系
LineNumberTable:
line 36: 0
line 37: 3
line 38: 30
//局部变量表：描述内部局部变量的相关信息，这里有2个 this 和 i
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 31 0 this Lcom/atguigu/java1/JavapTest;
3 28 1 i I
static {};
descriptor: ()V
flags: ACC_STATIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=0
0: ldc #14 // String www.atguigu.com
2: astore_0
3: return
LineNumberTable:
line 15: 0
line 16: 3
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
}
SourceFile: "JavapTest.java" //附加属性: 指明当前字节码文件对应的源程序文件名
小结
通过javap命令可以查看一个java类反汇编得到的Class文件版本号、常量池、访问标识、变量表、指令代码行号表等等信息。不显示类索引、父类索引、接口索引集合、()、()等结构
通过对前面例子代码反汇编文件的简单分析，可以发现，一个方法的执行通常会涉及下面几块内存的操作:
（1） java栈中:局部变量表、操作数栈。
（2） java堆。通过对象的地址引用去操作。
（3） 常量池。
（4）其他如帧数据区、方法区的剩余部分等情况，测试中没有显示出来，这里说明一下。
平常，我们比较关注的是java类中每个方法的反汇编中的指令操作过程，这些指令都是顺序执行的，可以参考官方文档查看每个指令的含义，很简单:
