Java 虚拟机原理Class 字节码二进制文件分析六 ( 属性类型 | Code 属性 | 属性名称索引 | 属性长度 | 操作数栈最大深度 | 局部变量存储空间 | 字节码长度 )

Posted 2021-09-21 韩曙亮

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文章目录

前言
一、属性类型
二、Code 属性表数据结构
三、属性名称索引
四、属性长度
五、操作数栈最大深度
六、局部变量存储空间
七、字节码长度
八、存储字节码指令的一系列字节流

前言

在方法表中 , 方法一构造方法中 , 有 $1$ 个属性 , 则后面就是属性表 , 本篇博客开始分析属性表的字节码数据 ;

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、属性类型

属性表有多种类型 , 在字段 , 方法 , 类等数据中 , 都可以设置属性 , 属性的类型如下 :

这 $9$ 种属性 , 分别用于描述不同类型的数据 , 如代码 , 常量值 ,. 异常 , 内部类 , 局部变量表等 ;

方发表中的 method_info 中的属性是 Code 属性 , 下面重点介绍 Code 属性 ;

二、Code 属性表数据结构

属性表中可能有若干个属性 , 下面的表格是 $1$ 个单个属性的二进制数据排列 ;

该 Code 属性对应的附加信息如下 :

  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

三、属性名称索引

attribute_name_index ( 属性名称索引 ) : $2$ 字节 , 值为 00 09 , 指的是常量表中的 #9 常量 ;

   #9 = Utf8               Code

用于指定该属性的类型 , 是 Code 属性 ;

四、属性长度

attribute_length ( 属性长度 ) : $4$ 字节 , 值为 00 00 00 1D , 指的是该属性的字节长度 , $29$ 字节 ;

五、操作数栈最大深度

max_stack ( 操作数栈最大深度 ) : $2$ 字节 , 值为 00 01 , 操作数栈最大深度 $1$ ;

六、局部变量存储空间

max_locals ( 局部变量存储空间 ) : $2$ 字节 , 值为 00 01 , 局部变量只有 $1$ 个 ;

七、字节码长度

code_length ( 字节码长度 ) : $4$ 字节 , 值为 00 00 00 05 , 字节码长度 $5$ 字节 ;

八、存储字节码指令的一系列字节流

code[code_length] ( 存储字节码指令的一系列字节流 ) : $1$ 字节 ;

此处的 2A 对应的是 0: aload_0 编码操作指令 ;

具体的字节码二进制数据对应哪条 JVM 指令 , 需要查询 Java 字节码指令表 ;

    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