Java类文件简析

发表于2019-08-01，长度1792， 156个单词， 5分钟读完
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java类文件的结构实际很简单，它不像本地可执行文件那样，类文件保留了源代码中的结构和几乎全部的符号信息。

  1. 有一块用于描述修饰符、名称、父类、接口、类上注解
  2. 有一块用于描述所有字段，包括字段修饰符、名称、类型、其上注解。
  3. 有一块用于描述所有方法，包括构造方法，但不包括父类方法。描述内容也是修饰符、方法名、返回类型、参数类型、方法注解。不过这里包含了方法体，也就是编译后的字节码指令。

源文件和类文件不同点是：

  1. 类文件只描述一个类，而源文件可以包含多个类。一个类如果包含内部类编译后会生成两个类文件，主类文件包含指向内部类的引用，内部类会定义一个方法指向父类。
  2. 类文件不包含注释信息，但可以包含类、字段、方法、代码的属性用来关联这些元素额外的信息。jdk5开始用注解代替这个功能，所以现在属性没什么用了。
  3. 类文件不包含包和引入部分，所以所有类型都是全限定名。

另外类文件包含一个constant pool 块，它是一个数组，包括了类中的所有数值、字符串、类型常量。它们定义后，用到的时候直接通过下标访问。ASM 隐藏了这个区域的细节。

Java虚拟机规范中说的类结构如下： 类结构

内部名

许多情况下只有类和接口，其他的类型就不复存在。一个类继承的父类、实现的接口、抛出的异常，只可能是类或接口，不可能是基本类型或数组。类文件中使用到的类和接口都是它们的全限定名，称为“内部名”。内部名是把全限定名中的点改成斜线，比如String的内部名是java/lang/String。

类型描述符

只有类和接口会用到内部名，字段类型之类的用到的叫类型描述符。基本类型都用一个字母表示：boolean是Z，char是C，byte是B，short是S，int是I，float是F，long是J，double是D。引用类型的表示是L加上内部名加分号，比如String的描述符是Ljava/lang/String;。数组的描述符是维数个左方括号加上元素类型的内部名，比如int[]是[I，Object[][]是[[Ljava/lang/Object;。

类型 描述符 说明
boolean Z 布尔
char C 字符
byte B 字节
short S 短整型
int I 整型
float F 单精度浮点
long J 长整型
double D 双精度浮点
Object Ljava/lang/Object; 引用类型
int[] [I 一维数组
Object[][] [[Ljava/lang/Object; 二维数组

方法描述符

方法描述符是一个字符串，内容是类型描述符的列表，这些类型描述符分别是描述参数和返回值的。方法描述符的组成是一个小括号，里面是参数的类型描述符的直接拼接（不包含任何其他符号），后面跟上返回值的类型描述符，如果没有返回值就跟上大写的V，表示void。方法描述符不包含方法名称或参数名称的信息。

下面是一个方法描述符的例子：

源代码中的方法申明 方法描述符
void m(int i, float f) (IF)V
int m(Object o) (Ljava/lang/Object;)I
int[] m(int i, String s) (ILjava/lang/String;)[I
Object m(int[] i) ([I)Ljava/lang/Object;

方法描述符很简单，只要你理解了类型描述符是怎么回事。

Written on August 1, 2019
分类： dev， 标签： java asm
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