JVM_字节码： 初识字节码文件

Java 是一个跨平台的语言，支撑跨平台的根基是： JVM不是跨平台的， 但是字节码文件（.class）是一致的。

Java规范分为Java语言规范（集中在语言的使用层面）和Java虚拟机规范（更为底层的层面），字节码是Java虚拟机规范的一部分。Java虚拟机上衍生了多种语言比如：Scala、Groovy、Kotlin等，语言是不同的但是编译出来的字节码是一致的 都是符合虚拟机规范的。

字节码的用处：

1. 可以根源上对深层次的问题会有深刻的认识，而且认识的准确性会很高，比如synchronized关键字、volatile关键字。

2. 可以很好的理解反编译工具的工作机制.class->.java。

反编译工具: javap.exe （JDK自带的）
Command Line:
javap the desired class（全限定名）

source

package com.compass.spring_lecture.binarycode;
public class MyTest1 {
  private int a = 1;
  public int getA() {
    return a;
  }
  public void setA(int a) {
    this.a = a;
  }
}

---

反编译：javap MyTest1（.class） 信息比较少

public class com.compass.spring_lecture.binarycode.MyTest1 {
  public com.compass.spring_lecture.binarycode.MyTest1();
  public int getA();
  public void setA(int);
}

反编译: javap -c MyTest（.class） 包含大量的信息（如助记符:Code、invokespecial等）

public class com.compass.spring_lecture.binarycode.MyTest1 {
  public com.compass.spring_lecture.binarycode.MyTest1();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."":()V
       4: aload_0
       5: iconst_1
       6: putfield      #2                  // Field a:I
       9: return

  public int getA();
    Code:
       0: aload_0
       1: getfield      #2                  // Field a:I
       4: ireturn

  public void setA(int);
    Code:
       0: aload_0
       1: iload_1
       2: putfield      #2                  // Field a:I
       5: return
}

反编译: javap -verbose MyTest（.class）verbose（冗长的）

Classfile /C:/spring_lecture/target/classes/com/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1.class
  Last modified 2019年6月26日; size 521 bytes
  MD5 checksum e84ac7b4ed245fd5824849fb69bacc27
  Compiled from "MyTest1.java"
public class com.compass.spring_lecture.binarycode.MyTest1
  minor version: 0 //小版本
  major version: 52 //大版本
  flags: (0x0021) ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
  this_class: #3                          // com/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1
  super_class: #4                         // java/lang/Object
  interfaces: 0, fields: 1, methods: 3, attributes: 1
Constant pool://常量池
   #1 = Methodref          #4.#20         // java/lang/Object."":()V
   #2 = Fieldref           #3.#21         // com/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1.a:I
   #3 = Class              #22            // com/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1
   #4 = Class              #23            // java/lang/Object
   #5 = Utf8               a
   #6 = Utf8               I
   #7 = Utf8               
   #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               LocalVariableTable
  #12 = Utf8               this
  #13 = Utf8               Lcom/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1;
  #14 = Utf8               getA
  #15 = Utf8               ()I
  #16 = Utf8               setA
  #17 = Utf8               (I)V
  #18 = Utf8               SourceFile
  #19 = Utf8               MyTest1.java
  #20 = NameAndType        #7:#8          // "":()V
  #21 = NameAndType        #5:#6          // a:I
  #22 = Utf8               com/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1
  #23 = Utf8               java/lang/Object
{
  public com.compass.spring_lecture.binarycode.MyTest1();
    descriptor: ()V
    flags: (0x0001) ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."":()V
         4: aload_0
         5: iconst_1
         6: putfield      #2                  // Field a:I
         9: return
      LineNumberTable:
        line 4: 0
        line 6: 4
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0      10     0  this   Lcom/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1;

  public int getA();
    descriptor: ()I
    flags: (0x0001) ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: getfield      #2                  // Field a:I
         4: ireturn
      LineNumberTable:
        line 10: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Lcom/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1;

  public void setA(int);
    descriptor: (I)V
    flags: (0x0001) ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=2
         0: aload_0
         1: iload_1
         2: putfield      #2                  // Field a:I
         5: return
      LineNumberTable: //行号表
        line 14: 0
        line 15: 5
      LocalVariableTable: //局部变量表
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       6     0  this   Lcom/compass/spring_lecture/binarycode/MyTest1;
            0       6     1     a   I
}
SourceFile: "MyTest1.java"

查看磁盘的存储文件：16进制的文件 使用Hex Editor Neo查看（Windows OS） Hex Fiend(Mac OS) Tip: Fiend:魔鬼 能手的意思 我这里使用的Windows OS

16进制显示

• Overview 概述：了解字节码的结构

1. 使用javap -verbose 命令分析一个字节码文件时，将会分析该字节码文件的魔数、版本号、常量池、类信息、类的构造方法、类的方法信息、类变量和成员变量等信息。

2. 魔数:magic number 所有的.class字节码文件的前4个字节都是魔数，魔数值是固定值:0xCAFEBABE.咖啡宝贝

3. 魔数之后的4个字节为版本信息，前2个字节表示minor version(次版本号)，后2个字节表示major version(主版本号) 这里的版本号为 00 00 00 34，换算成十进制表示次版本号为0，而主版本号为52 （jdk8） 所以该文件的版本号为1.8.0，可以通过 java -version命令来验证这一点。
   安装的jdk可以通过这个版本号来确定这个class文件是否能够加载，JDK是向下兼容的，1.8的版本可以加载version<1.8的jdk编译的class文件。

4. 常量池(constant pool)：紧接着主版本号之后的就是常量池入口，常量池的长度是不确定的，一个java类中定义的很多信息都是由常量池来维护和描述的，可以将常量池看作是class文件的资源仓库，比如说java类中定义的方法与变量信息，都是存储在常量池中的，常量池中主要存储两类常量:字面量和符号引用[符号引用转换成直接引用]。字面量比如说文本字符串，java中声明为final的常量值等。而符号引用如类和接口的全局限定名，字段的名称和描述符，方法的名称和描述符等。

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