Java 虚拟机原理Class 字节码二进制文件分析 三 ( 访问和修饰标志 | 类索引 | 父类索引 | 接口计数器 | 接口表 | 字段计数器 | 字段表 )

Posted 2021-09-21 韩曙亮

文章目录

• 前言
• 一、访问和修饰标志
• 二、类索引
• 三、父类索引
• 四、接口计数器
• 五、接口表
• 六、字段计数器
• 七、字段表

前言

上一篇博客 【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析 二 ( 常量池位置 | 常量池结构 | tag | info[] | 完整分析字节码文件中的常量池二进制数据 ) ;

分析到 Student.class 字节码文件的如下选中部分是常量池数据 ;

本篇博客中 , 继续向后分析 字节码对应数据 ;

分析的原始数据是 【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析 一 ( 字节码文件附加信息 | 魔数 | 次版本号 | 主版本号 | 常量池个数 ) 二、字节码文件示例 章节中的 Java 源码 , Class 字节码 , 字节码附加信息 ;

public class Student {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

字节码附加信息 :

D:\\jvm>javap -v Student.class
Classfile /D:/jvm/Student.class
  Last modified 2021-9-4; size 392 bytes
  MD5 checksum 8b9bb897bb8cf2a8addf04be5b7b915f
  Compiled from "Student.java"
public class Student
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#17         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #3.#18         // Student.name:Ljava/lang/String;
   #3 = Class              #19            // Student
   #4 = Class              #20            // java/lang/Object
   #5 = Utf8               name
   #6 = Utf8               Ljava/lang/String;
   #7 = Utf8               <init>
   #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               getName
  #12 = Utf8               ()Ljava/lang/String;
  #13 = Utf8               setName
  #14 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
  #15 = Utf8               SourceFile
  #16 = Utf8               Student.java
  #17 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V
  #18 = NameAndType        #5:#6          // name:Ljava/lang/String;
  #19 = Utf8               Student
  #20 = Utf8               java/lang/Object
{
  public Student();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 1: 0

  public java.lang.String getName();
    descriptor: ()Ljava/lang/String;
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: getfield      #2                  // Field name:Ljava/lang/String;
         4: areturn
      LineNumberTable:
        line 5: 0

  public void setName(java.lang.String);
    descriptor: (Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=2
         0: aload_0
         1: aload_1
         2: putfield      #2                  // Field name:Ljava/lang/String;
         5: return
      LineNumberTable:
        line 9: 0
        line 10: 5
}
SourceFile: "Student.java"

一、访问和修饰标志

---

access_flags ( 访问和修饰标志 ) : 常量池后面的 $2$ 位就是 访问和修饰标志 ; 访问 和 修饰标志 00 21 ; 表示 类 / 接口 的 访问权限 / 基础属性 ;

根据下面两个表解读 访问和修饰标志 ;

访问和修饰标志 00 21 ; 这是根据上述表格中的值进行位运算得到的 ;

这是 ACC_SUPER 0x0200 和 ACC_PUBLIC 0x0001 两个值进行或运算 , 得出的值 0x0021 ;

在 字节码附加信息 中的 次版本号 , 主版本号 , 后跟着的就是 访问和修饰标志 ACC_PUBLIC, ACC_SUPER , 就是根据这里的 $2$ 个字节的信息得出的 ;

public class Student
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER

二、类索引

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this_class ( 类索引 ) : 在 access_flags ( 访问和修饰标志 ) 后面的 $2$ 字节就是 类索引 ; 这个值必须是 常量池 中的有效索引值 , 并且还要是 CONSTANT_Class_Info 类型的常量 ;

值为 00 03 , 也就是对应常量池中的 #3 常量 ;

常量池中的 #3 索引是 Student 类 ; 参考 【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析 二 ( 常量池位置 | 常量池结构 | tag | info[] | 完整分析字节码文件中的常量池二进制数据 ) 二、常量池字节码文件分析 3、常量池 #3 常量分析 章节 ;

Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#17         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #3.#18         // Student.name:Ljava/lang/String;
   #3 = Class              #19            // Student

后面的字节码数据, 基本都是指向了常量池中的一些引用 ;

三、父类索引

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super_class ( 父类索引 ) : 在 this_class ( 类索引 ) 后面的 $2$ 字节就是 父类索引 ; 这个值必须是 常量池 中的有效索引值 , 并且还要是 CONSTANT_Class_Info 类型的常量 ;

值为 00 04 , 也就是对应常量池中的 #3 常量 ;

常量池中的 #4 索引是 java/lang/Object 类 ; 参考 【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析 二 ( 常量池位置 | 常量池结构 | tag | info[] | 完整分析字节码文件中的常量池二进制数据 ) 二、常量池字节码文件分析 4、常量池 #4 常量分析 章节 ;

Constant pool:
   #4 = Class              #20            // java/lang/Object

后面的字节码数据, 基本都是指向了常量池中的一些引用 ;

四、接口计数器

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interface_count ( 接口计数器 ) : 在 super_class ( 父类索引 ) 后面的 $2$ 字节就是 接口计数器 ; 表示 当前 类 的 直接 父类 或 接口 数 , 间接的不算 ;

值为 00 00 , 也就是没有实现任何接口 , 接口数为 $0$ ;

五、接口表

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interfaces ( 接口表 ) : 这里注意 , 如果接口个数大于 $0$ 才有字段表 , 如果接口个数为 $0$ , 根本没有这个字段 ;

本示例中 接口个数为 $0$ , 后面没有字段表 , 接口计数器 后面的 $2$ 字节是 字段计数器 ;

六、字段计数器

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fields_count ( 字段计数器 ) : 在 接口计数器 / 接口表 后面的 $2$ 字节就是 字段计数器 ; 表示 当前 类 的 字段 数 ;

值为 00 01 , 表示当前类有 $1$ 个字段 ;

七、字段表

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fields ( 字段表 ) : fields_count ( 字段计数器 ) 后的若干字节 , 就是字段表信息 ;