前言
以前经常看一些文章使用 javac 反编译 class文件，然后生成一堆字节码，再一顿骚操作分析字节码，可谓是非常炫酷。这里有时间刚好也来玩玩JDK的 javap
javap 介绍
javap是 JDK自带的一个工具，可以将 class文件反编译成字节码，它并没有将class文件反编译成 java文件，但是依然反编译成程序员能读的格式。
下面举一个小例子，java源代码如下:
public class JavapTest2 {
private String username;
public void say(String username) {
System.out.println("hi,"+username);
}
}
将其编译后，使用 javap来查询 JavapTest2的字节码
javac JavapTest2.java
javap -p -v JavapTest2
生成的字节码如下:
Classfile ../JavapTest2.class
Last modified 2018-8-31; size 608 bytes
MD5 checksum 25f04ad8674616cb2f0e7fe9d35e6ab1
Compiled from "JavapTest2.java"
public class com.pjmike.JVM.JavapTest2
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #10.#21 // java/lang/Object."":()V
#2 = Fieldref #22.#23 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#3 = Class #24 // java/lang/StringBuilder
#4 = Methodref #3.#21 // java/lang/StringBuilder."":()V
#5 = String #25 // hi,
#6 = Methodref #3.#26 // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String
Builder;
#7 = Methodref #3.#27 // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
#8 = Methodref #28.#29 // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
#9 = Class #30 // com/pjmike/JVM/JavapTest2
#10 = Class #31 // java/lang/Object
#11 = Utf8 username
#12 = Utf8 Ljava/lang/String;
#13 = Utf8
#14 = Utf8 ()V
#15 = Utf8 Code
#16 = Utf8 LineNumberTable
#17 = Utf8 say
#18 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
#19 = Utf8 SourceFile
#20 = Utf8 JavapTest2.java
#21 = NameAndType #13:#14 // "":()V
#22 = Class #32 // java/lang/System
#23 = NameAndType #33:#34 // out:Ljava/io/PrintStream;
#24 = Utf8 java/lang/StringBuilder
#25 = Utf8 hi,
#26 = NameAndType #35:#36 // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
#27 = NameAndType #37:#38 // toString:()Ljava/lang/String;
#28 = Class #39 // java/io/PrintStream
#29 = NameAndType #40:#18 // println:(Ljava/lang/String;)V
#30 = Utf8 com/pjmike/JVM/JavapTest2
#31 = Utf8 java/lang/Object
#32 = Utf8 java/lang/System
#33 = Utf8 out
#34 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#35 = Utf8 append
#36 = Utf8 (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
#37 = Utf8 toString
#38 = Utf8 ()Ljava/lang/String;
#39 = Utf8 java/io/PrintStream
#40 = Utf8 println
{
private java.lang.String username;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PRIVATE
public com.pjmike.JVM.JavapTest2();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V
4: return
LineNumberTable:
line 7: 0
public void say(java.lang.String);
descriptor: (Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=3, locals=2, args_size=2
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: new #3 // class java/lang/StringBuilder
6: dup
7: invokespecial #4 // Method java/lang/StringBuilder."":()V
10: ldc #5 // String hi,
12: invokevirtual #6 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/
lang/StringBuilder;
15: aload_1
16: invokevirtual #6 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/
lang/StringBuilder;
19: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
22: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
25: return
LineNumberTable:
line 11: 0
line 12: 25
}
SourceFile: "JavapTest2.java"
默认情况下 javap 会打印所有非私有的字段和方法，如下:
javap JavapTest2
Compiled from "JavapTest2.java"
public class com.pjmike.JVM.JavapTest2 {
public com.pjmike.JVM.JavapTest2();
public void say(java.lang.String);
}
用 javap -help查看其选项:
用法: javap
其中, 可能的选项包括:
-help --help -? 输出此用法消息
-version 版本信息
-v -verbose 输出附加信息
-l 输出行号和本地变量表
-public 仅显示公共类和成员
-protected 显示受保护的/公共类和成员
-package 显示程序包/受保护的/公共类
和成员 (默认)
-p -private 显示所有类和成员
-c 对代码进行反汇编
-s 输出内部类型签名
-sysinfo 显示正在处理的类的
系统信息 (路径, 大小, 日期, MD5 散列)
-constants 显示最终常量
-classpath 指定查找用户类文件的位置
-cp 指定查找用户类文件的位置
-bootclasspath 覆盖引导类文件的位置
从上面就可以看到 javap 选项的一些作用，在最开始的地方，我们使用了 javap -v -p JavapTest2 。加了 -p 选项后，还会打印私有的字段和方法，加上 -v 选项后，它会尽可能地打印出所有信息，如果只需要查询相关方法对应的字节码，可以使用 -c 代替 -v，代码如下:
Compiled from "JavapTest2.java"
public class com.pjmike.JVM.JavapTest2 {
private java.lang.String username;
public com.pjmike.JVM.JavapTest2();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V
4: return
public void say(java.lang.String);
Code:
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: new #3 // class java/lang/StringBuilder
6: dup
7: invokespecial #4 // Method java/lang/StringBuilder."":()V
10: ldc #5 // String hi,
12: invokevirtual #6 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/la
ng/StringBuilder;
15: aload_1
16: invokevirtual #6 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/la
ng/StringBuilder;
19: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
22: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
25: return
}
可以看出少了很多附加信息，让我们更加专心的去关注方法对应的字节码。
下面简要分析下 say方法中的打印语句，里面涉及了字符串的拼接操作:
- 首先是new 指令，创建类实例的指令，在Java源代码的字符串拼接，到了编译器在编译阶段使用
StringBuilder类进行优化
3: new #3 // class java/lang/StringBuilder
- 然后
invokespecial指令，用于调用实例初始化方法，将StringBuilder对象初始化
7: invokespecial #4 // Method java/lang/StringBuilder."":()V
-
ldc将"hi"字符串常量加载到操作数栈，然后invokevirtual指令用于调用对象的实例方法，这里调用StringBuilder的append()拼接字符串的方法
10: ldc #5 // String hi,
12: invokevirtual #6 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/la
ng/StringBuilder;
- 最后调用
StringBuilder的toString(),将拼接后的字符串输出
19: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
以上非常简要的分析了 字符串拼接的字节码操作，更多关于字节码的指令介绍，请参阅相关文档
小结
关于 javap 以及相关字节码知识目前还是接触不多，这里只是简单玩一玩javap，更多字节码相关的知识以及其他反编译工具，如`jad，cfr等还需要后续进一步深入探究。