我所知道JVM虚拟机之Class文件结构三(JAVAP指令)

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解析CLass文件


解析字节码的作用

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通过反编译生成的字节码文件,我们可以深入的了解java代码的工作机制。

但是自己分析类文件结构太麻烦了!

除了使用第三方的jclasslib工具之外,oracle官方也提供了工具: javap。

javap是jdk自带的反解析工具。它的作用就是根据class字节码文件,反解析出当前类对应的code区(字节码指令)、局部变量表、异常表和代码行偏移量映射表、常量池等信息。 I

通过局部变量表还可以查看局部变量的作用域范围、所在槽位等信息,甚至可以看到槽位复用等信息。

javac - g操作

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解析字节码文件得到的信息中,有些信息(如局部变量表、指令和代码行偏移量映射表、常量池中方法的参数名称等等)需要在使用javac编译成class文件时,指定参数才能输出。

比如直接javac xx.java,就不会在生成对应的局部变量表等信息

但是如果你使用javac -g xx.java就可以生成所有相关信息了

如果你使用的eclipse或IDEA,则默认情况下在编译时会帮你生成局部变量表、指令和代码行偏移量映射表等信息的。

接下来我们采用示例代码来演示一下,不同的参数输出的CLass文件有何不同

public class JavapTest{
    private int num;
    boolean flag;
    protected char gender;
    public String info;
    
    public static final int cOUNTS = 1;
    
    static{
        string url = "www.atguigu.com" ;
    }
    {
        info = "java";
    }
    
    public JavapTest(){}
    
    private JavapTest( boolean flag){
        this.flag = flag;
    }
    
    private void methodPrivate(){}
    
    int getNum( int i){
        return num + i;
    }
    protected char showGender() {
        return gender; 
    }
    public void showInfo(){
        int i = 10;
        system.out.print1n(info + i);
    }
}

接下来我们采用不同的参数生成不同的Class文件

image.png

image.png

接下来对比两个不同的Class文件看看他们有何不同

image.png

具体有什么地方不同造成的体积不一样,我们可以使用javap命令放到两个text文件中

image.png

对比两个文本使用软件进行差异对比,具体信息数据如下分析:

image.png
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javap的用法

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javap的用法格式:javap <options> <classes>

其中classes就是你要反编译的class文件。
在命令行中直接输入javap或javap -help可以看到javap的options有如下选项:
image.png

将这些信息我们进行重组一下,如下图所示:

image.png

我们以刚刚的JavaTest.class文件进行命令的查询看看

javap -version

版本信息,其实是当前javap所在jdk的版本信息,不是class在哪个jdk下生成的。

image.png

javap -public JavaTest.class

仅显示公共类和成员

image.png

javap -protected JavapTest.class

显示受保护的/公共类和成员

image.png

javap -p JavapTest.class

显示所有类和成员

image.png

javap -package JavapTest.class

显示程序包/受保护的/公共类和成员((默认)

image.png

javap -sysinfo JavapTest.class

显示正在处理的类的系统信息(路径,大小,日期,MD5散列,源文件名)
image.png

javap -constants JavapTest.class

显示静态最终常量(带值)

image.png

javap -s JavapTest.class

输出内部类型签名

image.png

javap -l JavapTest.class

输出行号和本地变量表(局部变量表),若Class文件里没有对应的表信息则没有显示

image.png

javap -c JavapTest.class

对代码进行反汇编
image.png

javap -v JavapTest.class

输出附加信息(包括行号、本地变量表,反汇编等详细信息)
image.png

接下来我们使用对比工作比较 -C 和-V 的不同有什么?

image.png

javap解析得到的文件结构解读

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根据我们前面学习到Class文件结构与javap解析到的信息,进行解读看看

image.png

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这样我们就通过javap命令可以查看一个java类反汇编(解析)得到的Class文件版本号、常量池、访问标识、变量表、指令代码行号表等等信息。但是没有使用javaP解析的话不显示类索引、父类索引、接口索引集合、<clinit>( )、<init>()等结构

通过对前面例子代码反汇编文件的简单分析,可以发现方法的执行通常会涉及下面几块内存的操作:

  • java栈中:局部变量表、操作数栈。
  • java堆。通过对象的地址引用去操作。
  • 常量池。
  • 其他如帧数据区、方法区的剩余部分等情况,测试中没有显示出来,这里说明一下
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