java虚拟机5 字节码

Posted 2021-01-18 zwh1988

　　java字节码本质是java程序的格式化表示，便于机器处理。所以他是java程序的另一种表示，java程序包含的信息他都包含并且更加结构化。

　　java虚拟机字节码格式：

magic

　　魔数，标识该文件是一个字节码文件。

minor_version

major_version

　　字节码的版本号

constant_pool

　　常量池，存储字节码中的常量数据以及符号引用。常量数据包括有utf8、Integer、float、long、double几种类型。符号引用包括有class、field、method

 　　因为java在编译的时候，不像c有连接的过程，虚拟机加载的时候是动态连接，所以需要存储符号引用以便虚拟机加载的时候进行连接。

access_flags

　　访问标识。

this_class

　　类索引，指向一个常量池中的class类型

super_class

　　父类索引，指向一个常量池中的class类型

interfaces

　　接口索引，指向多个常量池中的class类型

fields

　　字段，存储类的字段定义。

methods

　　方法，存储类的方法定义。

attributes

　　属性表用于存储class文件、字段、方法的专有信息，如下所示。字段和方法都有自己的属性定义。

 

 

cp_info

　　常量池格式，

常量	项目	类型	描述
utf8	tag	u1	1
	length	u2	字符串字节数
	bytes	u1	长度位length的字符串
integer	tag	u1	3
	bytes	u4	int值
float	tag	u1	4
	bytes	u4	float值
long	tag	u1	5
	bytes	u8	long值
double	tag	u1	6
	bytes	u8	double值
class	tag	u1	7
	index	u2	全限定名常量项索引
string	tag	u1	8
	index	u2	字符串索引
fieldref	tag	u1	9，代码中引用到的字段
	index	u2	常量池class引用，表示引用的字段是哪个类的
	index	u2	常量池nameAndType引用，表示引用的字段的名称和参数类型
methodref	tag	u1	10，代码中引用到的方法
	index	u2	常量池class引用，表示引用的方法是哪个类的
	index	u2	常量池nameAndType引用，表示引用的方法名和参数类型
interfaceMethodref	tag	u1	11,代码中引用到的接口方法
	index	u2	常量池class引用，表示引用的方法是哪个接口的
	index	u2	常量池nameAndType引用，表示引用的方法名和参数类型
nameAndType	tag	u1	12
	index	u2	指向utf8常量池，表示名称
	index	u2	指向utf8常量池，表示类型

field_info

类型	名称	数量	说明
u2	access_flags	1	字段修饰符
u2	name_index	1	字段名，指向常量池字符串项
u2	descriptor_index	1	字段数据类型，指向常量池字符串项
u2	attributes_count	1	属性个数
attribute_info	attributes	attributes_count	属性

 method_info

类型	名称	数量	说明
u2	access_flags	1	方法修饰符
u2	name_index	1	方法名，指向常量池字符串项
u2	descriptor_index	1	方法参数和返回值类型，指向常量池字符串项
u2	attributes_count	1	属性个数
attribute_info	attributes	attributes_count	属性

 attribute_info

　　有一下几种attribute类型。 

属性名称	使用位置	含义
code	方法	字节码指令
ConstantValue	字段	final定义的常量
Deprecated	类、方法、字段	声名位deprecated的类、字段、方法
Exceptions	方法	方法抛出的异常
InnerClasses	类	内部类列表
LineNumberTable	code	源码行号欲指令对应关系
LocalVariableTable	code	方法局部变量
SourceFile	类	原文件名称
Synthetic	类、方法、字段	编译器自动生成

 code

类型	名称	数量	说明
u2	attribute_name_index	1	指向一个Code的utf8常量池
u4	attribute_length	1	长度
u2	max_stack	1	操作数栈最大深度
u2	max_locals	1	局部变量需要的空间
u4	code_length	1	代码治理长度
u1	code	code_length	方法代码指令
u2	exception_table_length	1	异常表长度
exception_info	exception_table	exception_table_length	异常表
u2	attribute_count	1	属性长度
attribute_info	attribute	attribute_count	属性

 exception_info

类型	名称	数量	说明
u2	start_pc	1	开始代码行
u2	end_pc	1	结束代码行
u2	handler_pc	1	执行代码行
u2	catch_type	1	异常类型

exception

　　这里的exception是和code平级的，作用是列举出方法中可能抛出的受查异常，也就是方法throws后面的异常。

类型	名称	数量	说明
u2	attribute_name_index	1	指向一个Exception的utf8常量池
u4	attribute_length	1	长度
u2	number_of_exception	1	个数
u2	exception_index_table	number_of_exception	指向class的常量池

LineNumberTable

 　　描述java源码行号欲字节码行号的对应关系，抛出异常时显示行号。line_number_info包括了start_pc line_number两个u2的数据项，前者是字节码行号，后者是java源码行号。

类型	名称	数量	说明
u2	attribute_name_index	1	指向一个LineNumberTable的utf8常量池
u4	attribute_length	1	长度
u2	number_of_table	1	个数
line_number_info	line_number_table	number_of_table	表