java解析segd文件代码 java 文件解析

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mob64ca13fae001 2024-06-26 04:25:33

文章标签 java解析segd文件代码常量池类文件 Code 文章分类 Java 后端开发

首先声明,本文只是使用类文件的平常情况进行说明,对一些特殊情况不深入研究.(比如:int常量多大才会进入常量池而不是嵌入到代码中,为什么接口中的方法被实现后不出现在常量池中等等).首先,对类文件的格式做个总括;然后分别对每个部分进行详细说明;最后使用一个简单的类文件作为例子进行说明.

类文件的信息如以下格式排列:

Magic Num->minor number->major number->constant_pool_count->constant_pool->access_flags->this_class->super_class->interfaces_count->interfaces->fields_count->fields->methods_count->methods->attributes_count->attributes

Magic Num:占4个字节,”CAFE BABE”代表class文件符合JVM格式.

minor number和major number:它们组合表示语言的版本.如”0034”对应”52.0”,前两个字节是minor number,代表小数点后的数字;后两个字节是major number,代表小数点前的数字.

constant_pool_count:2个字节,代表常量池的长度 + 1.

这里需要说明一下,constant_pool,interfaces,fields,methods和attributes这几个区域阅读步骤如下:

1)查看X_count的值(除了常量池,其他值直接代表长度),确定区域的长度,每个区域都有对应长度的信息.如constant_pool_count = 20,那么常量池具有19个常量.

2)每个信息都有自己的类型,信息的开头都是关于类型的值.通过信息的开头可以分割开各个信息.

3)阅读每个分割的信息

constant_pool:长度不限,包含constant_pool_count - 1个常量信息.以下列举常用的常量

常量类型	常量格式	说明
CONSTANT_Utf8_info	tag(01) length content	每种常量都具有一个tag;说明常量的类型.length是常量的长度,2个字节;content是utf8常量的内容.每一个字节代表一个utf8字符.
CONSTANT_Integer_info	tag(03) bytes	bytes是int常量的值,占4个字节
CONSTANT_Float_info	tag(04) bytes	bytes是float常量的值,占4个字节
CONSTANT_Long_info	tag(05) bytes	bytes是long常量的值,占8个字节
CONSTANT_Double_info	tag(06) bytes	bytes是double常量的值,占8个字节
CONSTANT_Class_info	tag(07) index	index指向类全限定名的tag
CONSTANT_String_info	tag(08) index	index指向字符串字面量的tag
CONSTANT_Fieldref_info	tag(09) index0 index1	index0指向声明该字段的Class_info,index1指向该字段的NameAndType_info
CONSTANT_Methodref_info	tag(10) index0 index1	index0指向声明该方法的Class_info的tag, index1指向该方法的NameAndType_info的tag
CONSTANT_NameAndType_info	tag(12) index0 index1	index0指向name的tag,index1指向type的tag

备注:

1)Class_info,String_info,Fieldref_info,Methodref_info和NameAndType_info可以看作是对象,index对应属性.Utf8_info,Integer_info,Float_info, Long_info,Double_info可以看作是基本类型.

2)NameAndType的type的utf8值在Fieldref和Methodref中具有不同的表示.

Methodred中的type代表方法的说明,具有两个部分和三种类型,分别如下:

void m() ()V //空类型,构造方法的返回值也为void

String toString() ()Ljava/lang/String //引用类型,L代表引用

long(int[] arr1,int num,long length) ([IIJ)J //基本类型,I代表整数,J代表长整数.数组需要在前面加”[”.

所有基本类型的字母在fields中展示.

Fieldref中的type代表常量的类型的类全限定名.

3)tag默认是1个字节,index默认是2个字节

access_flags:2个字节,代表类信息.相当于bitmap,每一位代表一项信息,信息如下:

位置名称	位置	作用
ACC_PUBLIC	0x0001	该类是否是public类
ACC_FINAL	0x0010	该类是否是final类
ACC_SUPER	0x0020	编译器会自动设置为true
ACC_INTERFACE	0x0200	该类是否是接口
ACC_ABSTRACT	0x0400	该类是否是接口或者抽象类
ACC_SYNTHETIC	0x1000	编译器自动生成
ACC_ANNOTATION	0x2000	该类是否是注解
ACC_ENUM	0x4000	该类是否是枚举类

this_class:2个字节,指向该类在常量池中的Class_Info

super_class:2个字节,指向该类的父类在常量池中的Class_Info

interfaces_count:2个字节,该类中实现的接口数量

interfaces:2个字节,包含interfaces_count个接口信息,每个接口信息直指向常量池中该接口的Class_Info的偏移地址

fields_count:2个字节,该类中属性,以及该类方法调用过的其他类的属性数量

fields:通常为6个字节,包含fields_count个属性信息,每个属性包含以下内容:

个字节,代表属性修饰信息,相当于bitmap,每一位代表一项信息,信息如下:

位置名称	位置
ACC_PUBLIC	0x0001
ACC_PRIVATE	0x0002
ACC_PROTECTED	0x0004
ACC_STATIC	0x0008
ACC_FINAL	0x0010
ACC_VOLATILE	0x0040
ACC_TRANSIENT	0x0080
ACC_SYNTHETIC	0x1000
ACC_ENUM	0x4000

个字节,属性名在常量池中的偏移地址

个字节,属性类型符号在常量池中的偏移地址,所有属性类型如下所示

符号	属性类型
B	byte类型
C	char类型
D	double类型
F	float类型
I	int类型
J	long类型
S	short类型
Z	boolean类型
V	void类型
L	Object类型.另外,如果是继承Object的需要加上类全限定名
[	一维数组,需要放在其他类型前面
[[[...	多维数组

注意:常量池中只会出现该类中使用过的属性类型对应的符号

另外,attributes_count和attributes不常用,这里不做列举.

methods_count:2个字节,该类中方法以及该类方法中调用过的其他类的方法数量

methods:通常字节数不固定,包含methods_count个方法信息,每个方法包含以下内容:

个字节,代表方法修饰信息,相当于bitmap,每一位代表一项信息,常用的信息如下:

位置名称	位置
ACC_PUBLIC	0x0001
ACC_PRIVATE	0x0002
ACC_PROTECTED	0x0004
ACC_STATIC	0x0008
ACC_FINAL	0x0010
ACC_SYNCHRONIZED	0x0020
ACC_NATIVE	0x0100
ACC_ABSTRACT	0x0400
ACC_SYNTHETIC	0x1000