深入Java虚拟机：Class文件实例解析

前面发了几篇学习笔记，但是看这些东西总是感觉很"玄乎"，来一篇实战的东西来揭一下"JVM"的面纱，让"SSH"时代的童鞋们来熟悉一下Java的"老祖爷"JVM。由于自己的水平有限，所以大家在看过程中发了什么问题，或者您有什么疑问请及时提出来，我及时解决。如果您有什么建议，那么更好大家一块讨论。

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1、源码文件

 
 
   
  
  public class LearningClassFile {    
  
      //普通变量    
  
      private int id1;    
  
      //静态变量    
  
      private static int id2;    
  
      //常量    
  
      private final int id3 = 4;    
  
      //静态常量    
  
      private static final int id4 = 5;    
  
               
  
      public LearningClassFile() {    
  
      }    
  
           
  
      public LearningClassFile(int id1, int id2) {    
  
          this.id1 = id1;    
  
          this.id2 = id2;    
  
      }    
  
           
  
      //使用public修饰的addPub方法    
  
      public void addPub(int a, int b) {    
  
          int result = a + b;    
  
          System.out.println(result);    
  
      }    
  
           
  
      //使用private修饰的addPri方法    
  
      private void addPri(int a, int b) {    
  
          int result = a + b;    
  
          System.out.println(result);    
  
      }    
  
           
  
      //使用static修饰的方法    
  
      public static void addSta() {    
  
          int result = id2 + id4;    
  
          System.out.println(result);    
  
      }    
  
           
  
      public static final void addFinal(int a, int b) {    
  
          int result = a + b;    
  
          System.out.println(result);    
  
      }    
  
           
  
      public static void main(String[] args) {    
  
          LearningClassFile lcf = new LearningClassFile(1, 2);    
  
          lcf.addPub(1, 2);    
  
          lcf.addPri(1, 2);    
  
          addSta();    
  
          addFinal(1, 2);    
  
      }    
  
  }

Class文件：

 
 
   
  
  Compiled from "LearningClassFile.java"   
  
  public class LearningClassFile extends java.lang.Object    
  
    SourceFile: "LearningClassFile.java"   
  
    minor version: 0   
  
    major version: 50   
  
  //运行时常量池：用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。    
  
    Constant pool:    
  
  //从父类Object继承的默认构造方法    
  
  //观察该方法的特征：无参，返回类型void    
  
  const #1 = Method       #13.#35;        //  java/lang/Object."":()V    
  
  //常量id3    
  
  //"#7.#36; //  LearningClassFile.id3:I"    
  
  //#7：查找常量池中的类名LearningClassFile    
  
  //#36-->"const #36 = NameAndType #17:#15;//  id3:I"    
  
  //NameAndType字面的意思是名称和类型。即id3是变量的名称，I表示id3是int类型    
  
  //综合描述：LearningClassFile中的id3是int类型    
  
  const #2 = Field        #7.#36; //  LearningClassFile.id3:I    
  
  const #3 = Field        #7.#37; //  LearningClassFile.id1:I    
  
  const #4 = Field        #7.#38; //  LearningClassFile.id2:I    
  
  //将System的out存储至常量池    
  
  //System类中out被public static final修饰的    
  
  //"public final static PrintStream out = nullPrintStream();"    
  
  //综合描述：System类的out属性是PrintStream类型    
  
  const #5 = Field        #39.#40;        //  java/lang/System.out:Ljava/io/PrintS    
  
  tream;    
  
  //将PrintStream的Println()方法存储至常量池    
  
  //该方法的参数为I，返回值为void    
  
  const #6 = Method       #41.#42;        //  java/io/PrintStream.println:(I)V    
  
  //类LearningClassFIle    
  
  const #7 = class        #43;    //  LearningClassFile    
  
  //构造函数    
  
  //该构造函数需传入两个int类型的变量    
  
  const #8 = Method       #7.#44; //  LearningClassFile."":(II)V    
  
  //LearningClassFile的addPub方法    
  
  //#4-->"const #45 = NameAndType #27:#26;//  addPub:(II)V"    
  
  //#27-->"const #27 = Asciz       addPub;"    方法的名称为：addPub    
  
  //#26-->"const #26 = Asciz       (II)V;"     方法的类型：两个int类型的参数，返回类型为void    
  
  const #9 = Method       #7.#45; //  LearningClassFile.addPub:(II)V    
  
  const #10 = Method      #7.#46; //  LearningClassFile.addPri:(II)V    
  
  const #11 = Method      #7.#47; //  LearningClassFile.addSta:()V    
  
  const #12 = Method      #7.#48; //  LearningClassFile.addFinal:(II)V    
  
  const #13 = class       #49;    //  java/lang/Object    
  
  const #14 = Asciz       id1;    
  
  const #15 = Asciz       I;    
  
  const #16 = Asciz       id2;    
  
  const #17 = Asciz       id3;    
  
  //ConstantValue属性表示一个常量字段的值    
  
  //即final修饰的属性    
  
  const #18 = Asciz       ConstantValue;    
  
  //对于final修饰的常量直接将类型和值存入常量池    
  
  const #19 = int 4;    
  
  const #20 = Asciz       id4;    
  
  const #21 = int 5;    
  
  const #22 = Asciz       ;    
  
  const #23 = Asciz       ()V;    
  
  //Code属性只为***一个方法、实例类初始化方法或类初始化方法保存Java虚拟机指令及相关辅助信息    
  
  //简而言之：保存方法编译后的指令信息    
  
  const #24 = Asciz       Code;    
  
  //java源码行号与编译后的字节码指令的对应表    
  
  const #25 = Asciz       LineNumberTable;    
  
  const #26 = Asciz       (II)V;    
  
  const #27 = Asciz       addPub;    
  
  const #28 = Asciz       addPri;    
  
  const #29 = Asciz       addSta;    
  
  const #30 = Asciz       addFinal;    
  
  const #31 = Asciz       main;    
  
  const #32 = Asciz       ([Ljava/lang/String;)V;    
  
  //java 源码文件    
  
  const #33 = Asciz       SourceFile;    
  
  const #34 = Asciz       LearningClassFile.java;    
  
  const #35 = NameAndType #22:#23;//  "":()V    
  
  const #36 = NameAndType #17:#15;//  id3:I    
  
  const #37 = NameAndType #14:#15;//  id1:I    
  
  const #38 = NameAndType #16:#15;//  id2:I    
  
  const #39 = class       #50;    //  java/lang/System    
  
  const #40 = NameAndType #51:#52;//  out:Ljava/io/PrintStream;    
  
  const #41 = class       #53;    //  java/io/PrintStream    
  
  const #42 = NameAndType #54:#55;//  println:(I)V    
  
  const #43 = Asciz       LearningClassFile;    
  
  const #44 = NameAndType #22:#26;//  "":(II)V    
  
  const #45 = NameAndType #27:#26;//  addPub:(II)V    
  
  const #46 = NameAndType #28:#26;//  addPri:(II)V    
  
  const #47 = NameAndType #29:#23;//  addSta:()V    
  
  const #48 = NameAndType #30:#26;//  addFinal:(II)V    
  
  const #49 = Asciz       java/lang/Object;    
  
  const #50 = Asciz       java/lang/System;    
  
  const #51 = Asciz       out;    
  
  const #52 = Asciz       Ljava/io/PrintStream;;    
  
  const #53 = Asciz       java/io/PrintStream;    
  
  const #54 = Asciz       println;    
  
  const #55 = Asciz       (I)V;    
  
       
  
  {    
  
  //默认构造方法    
  
  public LearningClassFile();    
  
    Code:    
  
     Stack=2, Locals=1, Args_size=1   
  
     0:   aload_0        
  
     1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."":()V    
  
     //将id3的引用推送至栈顶    
  
     4:   aload_0    
  
     //将4推送至栈顶    
  
     5:   iconst_4    
  
     //将4赋值给id3    
  
     6:   putfield        #2; //Field id3:I    
  
     9:   return   
  
    LineNumberTable:    
  
     line 11: 0   //public LearningClassFile() {    
  
                  //对于final类型的实例变量在每个构造方法中都会进行一次初始化。    
  
     line 7: 4    //    private final int id3 = 4;     
  
     line 12: 9   //}    
  
       
  
       
  
  public LearningClassFile(int, int);    
  
    Code:    
  
     Stack=2, Locals=3, Args_size=3   
  
     0:   aload_0    
  
     1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."":()V    
  
     4:   aload_0    
  
     5:   iconst_4    
  
     6:   putfield        #2; //Field id3:I    
  
     9:   aload_0    
  
     10:  iload_1    
  
     11:  putfield        #3; //Field id1:I    
  
     14:  aload_0    
  
     15:  pop    
  
     16:  iload_2    
  
     17:  putstatic       #4; //Field id2:I    
  
     20:  return   
  
    LineNumberTable:    
  
     line 14: 0    //public LearningClassFile(int id1, int id2) {    
  
                   //对于final类型的实例变量在每个构造方法中都会进行一次初始化。    
  
     line 7: 4     //    private final int id3 = 4;       
  
     line 15: 9    //    this.id1 = id1;    
  
     line 16: 14   //    this.id2 = id2;    
  
     line 17: 20   //}    
  
       
  
       
  
  public void addPub(int, int);    
  
    Code:    
  
     Stack=2, Locals=4, Args_size=3   
  
     0:   iload_1    
  
     1:   iload_2    
  
     2:   iadd    
  
     3:   istore_3    
  
     4:   getstatic       #5; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;    
  
     7:   iload_3    
  
     8:   invokevirtual   #6; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V    
  
     11:  return   
  
    LineNumberTable:    
  
     line 21: 0    //    int result = a + b;     
  
     line 22: 4    //    System.out.println(result);    
  
     line 23: 11   // }    
  
       
  
       
  
  public static void addSta();    
  
    Code:    
  
     Stack=2, Locals=1, Args_size=0   
  
     //获取静态变量id2推送至栈顶    
  
     0:   getstatic       #4; //Field id2:I    
  
     //直接从常量池中取出id4的值5推送至栈顶    
  
     3:   iconst_5    
  
     //执行相加操作    
  
     4:   iadd    
  
     //将计算结果推送至栈顶    
  
     5:   istore_0    
  
     //获取静态与out    
  
     6:   getstatic       #5; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;    
  
     //取出计算结果    
  
     9:   iload_0    
  
     //调用println方法    
  
     10:  invokevirtual   #6; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V    
  
     //方法正常结束    
  
     13:  return   
  
    LineNumberTable:    
  
     line 33: 0    //     int result = id2 + id4;    
  
     line 34: 6    //     System.out.println(result);    
  
     line 35: 13   //}    
  
       
  
       
  
  public static final void addFinal(int, int);    
  
    Code:    
  
     Stack=2, Locals=3, Args_size=2   
  
     0:   iload_0    
  
     1:   iload_1    
  
     2:   iadd    
  
     3:   istore_2    
  
     4:   getstatic       #5; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;    
  
     7:   iload_2    
  
     8:   invokevirtual   #6; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V    
  
     11:  return   
  
    LineNumberTable:    
  
     line 38: 0   
  
     line 39: 4   
  
     line 40: 11   
  
       
  
       
  
  public static void main(java.lang.String[]);    
  
    Code:    
  
     Stack=4, Locals=2, Args_size=1   
  
     //创建一个LearningClassFile对象，并将对象的引用推送至栈顶    
  
     0:   new     #7; //class LearningClassFile    
  
     //将对象的引用进行备份推送至栈顶    
  
     //使用原有的引用值调用实例方法，现在置于栈顶的引用值的位置将被接下来的操作覆盖。    
  
     3:   dup    
  
     //将构造函数中的参数1推送至栈顶    
  
     4:   iconst_1    
  
     5:   iconst_2    
  
     //执行构造方法    
  
     6:   invokespecial   #8; //Method "":(II)V    
  
     //将栈顶引用型数值存入第二个本地变量    
  
     9:   astore_1    
  
     10:  aload_1    
  
     11:  iconst_1    
  
     12:  iconst_2    
  
     //调用实例方法    
  
     13:  invokevirtual   #9; //Method addPub:(II)V    
  
     16:  aload_1    
  
     17:  iconst_1    
  
     18:  iconst_2    
  
     19:  invokespecial   #10; //Method addPri:(II)V    
  
     //调用静态方法    
  
     22:  invokestatic    #11; //Method addSta:()V    
  
     25:  iconst_1    
  
     26:  iconst_2    
  
     27:  invokestatic    #12; //Method addFinal:(II)V    
  
     30:  return   
  
    LineNumberTable:    
  
     line 43: 0     //   LearningClassFile lcf = new LearningClassFile(1, 2);    
  
     line 44: 10    //   lcf.addPub(1, 2);    
  
     line 45: 16    //   lcf.addPri(1, 2);    
  
     line 46: 22    //   addSta();    
  
     line 47: 25    //   addFinal(1, 2);    
  
     line 48: 30    //}    
  
  }

final变量和static final变量的区别：

（1）实例常量和类常量的区别

（2）初识方式不同：从class字节码来看final修饰的变量会出现在每个构造方法中进行一次初始化；static final类型的变量必须在定义的时候进行初始化。理解"编译期可知，运行期不变": 编译器可确定调用方法的版本，符合这个标准的方法主要有两种：私有方法，静态方法。

详情请看：深入理解JVM读书笔记--字节码执行引擎。

2、final变量和static final变量的区别：

（1）实例常量和类常量的区别

（2）初始化方式不同：从class字节码来看final修饰的变量会出现在每个构造方法中进行一次初始化；static final类型的变量必须在定义的时候进行初始化。

3、理解"编译期可知，运行期不变"：

编译器可确定调用方法的版本，符合这个标准的方法主要有两种：私有方法，静态方法。

新闻标题：深入Java虚拟机：Class文件实例解析
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