04-JVM字节码文件结构深度剖析

发布时间：2023年12月22日

一、源代码

package com.tuling.jvm;

public class TulingByteCode {

    private String userName;
    
    public String getUserName() {
        return userName;
    }
    
    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }
}

二、通过javap -verbose TulingByteCode .class反编译

在这里插入图片描述

//表示我们通过反编译的来源是哪个字节码文件
Classfile /F:/tulingxueyuan/jvm/out/production/jvm/com/tuling/jvm/TulingByteCode.class
  //最后修改日期；文件大小
  Last modified 2023-12-22; size 559 bytes
  //文件的md5值
  MD5 checksum 3863278550a593179635df261cce101c
  //.class文件是通过哪个源文件编译过来的
  Compiled from "TulingByteCode.java"
//字节码的详细信息
public class com.tuling.jvm.TulingByteCode
  //jdk的次版本号
  minor version: 0
  //jdk的主版本号
  major version: 52
  //访问权限
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
//常量池
Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#20         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #3.#21         // com/tuling/jvm/TulingByteCode.userName:Ljava/lang/String;
   #3 = Class              #22            // com/tuling/jvm/TulingByteCode
   #4 = Class              #23            // java/lang/Object
   #5 = Utf8               userName
   #6 = Utf8               Ljava/lang/String;
   #7 = Utf8               <init>
   #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               LocalVariableTable
  #12 = Utf8               this
  #13 = Utf8               Lcom/tuling/jvm/TulingByteCode;
  #14 = Utf8               getUserName
  #15 = Utf8               ()Ljava/lang/String;
  #16 = Utf8               setUserName
  #17 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
  #18 = Utf8               SourceFile
  #19 = Utf8               TulingByteCode.java
  #20 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V
  #21 = NameAndType        #5:#6          // userName:Ljava/lang/String;
  #22 = Utf8               com/tuling/jvm/TulingByteCode
  #23 = Utf8               java/lang/Object
{
  //构造方法
  public com.tuling.jvm.TulingByteCode();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 6: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Lcom/tuling/jvm/TulingByteCode;
  //get方法
  public java.lang.String getUserName();
    descriptor: ()Ljava/lang/String;
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: getfield      #2                  // Field userName:Ljava/lang/String;
         4: areturn
      LineNumberTable:
        line 12: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Lcom/tuling/jvm/TulingByteCode;
  //set方法
  public void setUserName(java.lang.String);
    descriptor: (Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=2
         0: aload_0
         1: aload_1
         2: putfield      #2                  // Field userName:Ljava/lang/String;
         5: return
      LineNumberTable:
        line 16: 0
        line 17: 5
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       6     0  this   Lcom/tuling/jvm/TulingByteCode;
            0       6     1 userName   Ljava/lang/String;
}
SourceFile: "TulingByteCode.java"

三、class文件通过16进制查看器打开如下

通过16进制查看器【博主使用的EditPlus】打开的文件结构是一个当个字节来显示，因为一个16进制数可以通过4位来表示,一个字节8位可以表示二个16进制数。
在这里插入图片描述

class文件结构图

在这里插入图片描述

Class文件结构参照表

在这里插入图片描述

Class文件结构伪代码

在这里插入图片描述
我们通过javap -verbose来分析一个字节码的时候，将会分析字节码文件的魔数,主/次版本号,常量池，类信息，类的构造方法，类的中的方法信息，类变量与成员变量等信息。
3.1) $\color{red}魔数$ : 文件的开头的四个字节是固定值位 CAFEBABE
3.2) $\color{red}次版本号$ (minor version):二个字节00 00 表示jdk的次版本号
3.3) $\color{red}主版本号$ (major version):二个字节 00 34 表示为jdk的主版本号，34对于10进制为52
那么52代表的是1.8，51代表的是1.7 等等一直类推下去…
所以通过主次版本号来确定我们jdk的版本是1.8.0
在这里插入图片描述
3.4) $\color{red}常量池入口$ ，占用二个字节,表示常量池中的个数=00 19 (24)-1=23个, 为啥需要-1，因为常量池中的第0个位置被我们的jvm占用了表示为null 所以我们通过编译出来的常量池索引是从1开始的。

3.4.1）常量池结构表如图所示
u1,u2,u4,u8分别代表1个字节,2个字节,4个字节,8个字节的无符号数
在这里插入图片描述

3.4.2)我们的常量池可以看作我们的java class类的一个资源仓库(比如Java类定的方法和变量信息),我们后面的方法类的信息的描述信息都是通过索引去常量池中获取。
1)常量池中主要存放二种常量,一种是字面量一种是符号引用
在这里插入图片描述

3.4.3)在JVM规范中，每个字段或者变量都有描述信息,描述信息的主要作用是数据类型，方法参数列表,返回值类型等.
1)基本参数类型和void类型都是用一个大写的字符来表示，对象类型是通过一个大写L加全类名表示，这么做的好处就是在保证jvm能读懂class文件的情况下尽量的压缩class文件体积.

基本数据类型

B---->byte
C---->char
D---->double 
F----->float
I------>int
J------>long
S------>short
Z------>boolean
V------->void

对象类型

String------>Ljava/lang/String;(后面有一个分号)

数组类型
每一个维度都是用一个前置 [ 来表示
比如: int[] ------>[ I,
String [][]------>[[Ljava.lang.String;

2）用描述符来描述方法的,先参数列表，后返回值的格式，参数列表按照严格的顺序放在()中
比如源码 String getUserInfoByIdAndName(int id,String name) 的方法描述符号
（I,Ljava/lang/String;）Ljava/lang/String;

第1个常量池分析: 0A 00 04 00 14
0A:表示是常量池中的常量类型为方法引用
在这里插入图片描述
00 04：二个字节表示的是是方法所在类指向常量池的索引位置为#4,然后我们发现
#4的常量类型是Class，也是符号引用类型，指向常量池#23的位置,而#23是的常量池类型是字面量值为:java/lang/Object
00 14：二个字节表示是方法的描述符，指向常量池索引#20的位置,我们发现#20的常量类型是"NameAndType类型"属于引用类型，指向常量池的#7 #8位置
#7常量类型是UTF-8类型属于字面量值为: 为构造方法
#8常量也是UTF-8类型的字面量值为:()V
所以常量池中的第一个常量是：java/lang/Object.“”😦)V
画图分析:
在这里插入图片描述

第二个常量分析：09 00 03 00 15
09表示的是我们的 CONSTANT_Methodref_info 字段类型的常量

00 03：表示的class_index 表示是常量池中第三个为我们的class常量的索引位置
00 15:表示该字段的名称和类型指向我们常量池中索引为21的位置
解释:03表示指向常量池第三个位置,我们发现第三个位子是Class类型的常量，03位置的常量池应用指向的是#22的位置，而我们的#22常量池类型是utf-8表示是字面量
值为:com/tuling/smlz/jvm/classbyatecode/TulingByteCode
#21为常量池类型的nameAndType类型，分别指向我们的常量池第#5(utf-8类型的常量)的位置表示我们的字段的名称userName，#6指向的是常量池第六个位置,类型是utf-8类型的值为:Ljava/lang/String;
得出第二个常量为：com/tuling/smlz/jvm/classbyatecode/TulingByteCode.userName:Ljava/lang/String;
画图分析:
在这里插入图片描述
第三个常量分析: 07 00 16

第一个字节:07表示的是 class_info符号引用类型的常量
第二三个字节: 00 16表示是指向常量池中索引为22的位置,#22的常量池类型是utf8字面量
那么utf8_info的结构如下:

第#22的常量的结构是
其中 01表示utf8_info的常量类型
00 1D：表示后面跟着29个字节是字面量的值com/tuling/jvm/TulingByteCode
63 6F 6D 2F 74 75 6C 69 6E 67 2F 6A 76 6D 2F 54
75 6C 69 6E 67 42 79 74 65 43 6F 64 65
在这里插入图片描述

第四个常量分析: 07 00 17

第一个字节:07表示的是 class_info符号引用类型的常量
第二三个字节: 00 17表示是指向常量池中索引为23的位置,#23的常量池类型是utf8字面量
那么utf8_info的结构如下:

01 00 10 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 4F 62 6A 65 63 74
其中 01表示utf8_info的常量类型
00 10：表示后面跟着16个字节是字面量的值
6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 4F 62 6A 65 63 74 字面量的值为:java/lang/Object
在这里插入图片描述
第五个常量: 01 00 08 75 73 65 72 4E 61 6D 65

01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 08:二个字节表示的是字面量常量的长度为8 、
75 73 65 72 4E 61 6D 65 转为字符串为userName

第六个常量分析:
01 00 12 4C 6A 61 76 61 2F 6C 61
6E 67 2F 53 74 72 69 6E 67 3B
在这里插入图片描述
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 12:二个字节表示的是字面量常量的长度为18
4C 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 53 74 72 69 6E 67 3B 转为字符串为 Ljava/lang/String;

第七个常量分析:01 00 06 3C 69 6E 69 74 3E

01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 06 二个字节表示的是字面量常量的长度为6
3C 69 6E 69 74 3E 转为字符串为
在这里插入图片描述

第八个常量分析:01 00 03 28 29 56

01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 03二个字节表示的是字面量常量的长度为3
28 29 56 转为字符串为 ()V

第九个常量分析:01 00 04 43 6F 64 65

在这里插入图片描述
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 04二个字节表示的是字面量常量的长度为4
43 6F 64 65 转为字符串为 Code

第十个常量分析:
01 00 0F 4C 69 6E 65 4E 75 6D 62 65 72 54 61 62 6C 65
在这里插入图片描述
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 0F二个字节表示的是字面量常量的长度为15
4C 69 6E 65 4E 75 6D 62 65 72 54 61 62 6C 65 转为字符串为 LineNumberTable
表示这个是行号表

第11个常量:01 00 12 4C 6F 63 61 6C 56 61 72 69 61 62 6C 65 54 61 62 6C 65
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 12二个字节表示的是字面量常量的长度为18
4C 6F 63 61 6C 56 61 72 69 61 62 6C 65 54 61 62 6C 65 转为字符串为LocalVariableTable
表示这个是本地变量表
在这里插入图片描述

第12个常量:
01 00 04 74 68 69 73
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 14二个字节表示的是字面量常量的长度为4
74 68 69 73 转为字符串为this

第13个常量:
01 00 33 4C 63 6F 6D 2F 74 75 6C 69 6E 67 2F 73 6D 6C 7A 2F 6A 76 6D 2F 63 6C 61 73 73 62 79 61 74 65 63 6F 64 65 2F 54 75 6C 69 6E 67 42 79 74 65 43 6F 64 65 3B
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 33二个字节表示的是字面量常量的长度为51
表示字符串: Lcom/tuling/smlz/jvm/classbyatecode/TulingByteCode;
在这里插入图片描述

第14个常量:01 00 0B 67 65 74 55 73 65 72 4E 61 6D 65
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 0B 二个字节表示的是字面量常量的长度为11
67 65 74 55 73 65 72 4E 61 6D 65 表示的是字符串getUserName

第15个常量分析:01 00 14 28 29 4C 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 53 74 72 69 6E 67 3B
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 14 二个字节表示的是字面量常量的长度为20
接下来20个字节: 28 29 4C 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 53 74 72 69 6E 67 3B 表示字符串
()Ljava/lang/String;
在这里插入图片描述

第16个常量池分析: 01 00 0B 73 65 74 55 73 65 72 4E 61 6D 65
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 0B 二个字节表示的是字面量常量的长度为11
接下来11个字节: 73 65 74 55 73 65 72 4E 61 6D 65 表示字符串 setUserName

第17个常量池:
01 00 0A 53 6F 75 72 63 65 46 69 6C 65
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 15 二个字节表示的是字面量常量的长度为21
接下来21个字节: 28 4C 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 53 74 72 69 6E 67 3B 29 56 表示字符串 (Ljava/lang/String;)V
在这里插入图片描述

第18个常量: 01 00 0A 53 6F 75 72 63 65 46 69 6C 65
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 0A 二个字节表示的是字面量常量的长度为10
接下来10个字节: 53 6F 75 72 63 65 46 69 6C 65 表示字符串SourceFile

第19个常量分析:01 00 13 54 75 6C 69 6E 67 42 79 74 65 43 6F 64 65 2E 6A 61 76 61
01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 13 二个字节表示的是字面量常量的长度为19
接下来19个字节: 54 75 6C 69 6E 67 42 79 74 65 43 6F 64 65 2E 6A 61 76 61 表示字符串TulingByteCode.java
在这里插入图片描述
第20个常量池分析: 0C 00 07 00 08

0C：tag位表示的是符号引用 nameAndType_info类型的
00 07 指向索引为7的常量池#7
00 08 指向常量池8的位置#8
在这里插入图片描述

第21个常量池:0C 00 05 00 06
在这里插入图片描述

0C：tag位表示的是符号引用 nameAndType_info类型的
00 05 指向索引为7的常量池#5
00 06 指向常量池8的位置#6
在这里插入图片描述

第22个常量池:
01 00 1D 63 6F 6D 2F 74 75 6C 69 6E 67 2F 6A 76 6D 2F 54 75 6C 69 6E 67
42 79 74 65 43 6F 64 65

01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 31 二个字节表示的是字面量常量的长度为49
接下来49个字节: 63 6F 6D 2F 74 75 6C 69 6E 67 2F 6A 76 6D 2F 54 75 6C 69 6E 67 42 79 74 65 43 6F 64 65 表示字符串com/tuling/jvm/TulingByteCode
在这里插入图片描述

第23个常量池:01 00 10 6A 61 76 61 2F
6C 61 6E 67 2F 4F 62 6A 65 63 74

01：tag位表示的是utf8类型的字面量常量
00 10 二个字节表示的是字面量常量的长度为16
接下来16个字节: 6A 61 76 61 2F
6C 61 6E 67 2F 4F 62 6A 65 63 74 表示字符串java/lang/Object
在这里插入图片描述

四、Class文件结构访问标识符号解析 Access_flag

解析我们的class文件是类还是接口，是否定义为public的,是否是abstract,是否被final修饰。
在这里插入图片描述
访问标志符号占用二个字节: 00 21

我们发现这个class文件的访问标识字节是0x0021，我们去查询手册中查询没有这个对应的？
原因:jvm规范并没有穷举出所以的类型而是通过位运算的出来的.
0x0021 = 0x0020 位运算 0x0001 那么我们可以得出这个class的访问权限是ACC_PUBLIC 和ACC_SUPER
在这里插入图片描述

五、This class name的描述当前的所属类

在这里插入图片描述
所以我们的this class name：表示当前类 com.tuling.jvm.TulingByteCode

六、 super class name （当前class的父类名字）

在这里插入图片描述
根据第三部分常量池的分析第四个常量池得出.

所以我们的super class name表示的意思是: java/lang/Object

七、接口信息（**标注我们的当前class没有实现接口为了演示效果我用的另外一个类演示）这个类我们实现了二个接口分别为ITulingIntf ITulingIntf

在这里插入图片描述
00 02 00 08 00 09 这六个字节描述的信息是

00 02表示我们实现了几个接口这里很明星我们是实现了二个接口
00 08(第一个接口) 表示的是接口的位于常量池中的索引.#8
在这里插入图片描述

所以00 08指向的接口是:com/tuling/smlz/jvm/classbyatecode/ITulingIntf
00 09（第二个接口）表示的是接口的位于常量池中的索引#9
在这里插入图片描述

八、字段表信息

作用:用于描述类和接口中声明的变量，包括类变量和实例变量
但是不包括方法的局部变量
仅仅的接着接口信息后面的是字段描述 00 01 00 02 00 05 00 06 00 00
00 01 二个字节表示的是field_info字段表的个数这里很显然只有一个
在这里插入图片描述

字段结构体
在这里插入图片描述

00 02 00 05 00 06 00 00
所以00 02 表示访问修饰符号为ACC_PRIVATE
所以00 05 表示的是字段的名称指向的是常量池中第五个常量
在这里插入图片描述

所以00 06是我们的字段的描述符: 指向的是常量池中第六个常量
在这里插入图片描述

00 00 表示是属性表的个数这里为0表示后面是没有属性表集合
通过jclasslib分析和我们自己分析的出来的结论一致
在这里插入图片描述

九、方法表信息分析

在这里插入图片描述

00 03 表示我们的方法的个数为三个

方法表结构:如下
在这里插入图片描述

第一个方法的前八个字节 00 01 00 07 00 08 00 01
在这里插入图片描述

00 01:表示的是方法的修饰符表示的是acc_public
在这里插入图片描述

00 07：表示的是方法的名称表示指向常量池中第7个常量,表示方法的名称
表示构造方法
在这里插入图片描述
00 08：方法的描述符号,表示指向常量池第八个常量为()V 表示的是无参无返回值

00 01表示有一个方法属性的个数
9.1）方法表中的属性表attribute_info结构图
在这里插入图片描述
00 09 00 00 00 2F
00 09：表示的是方法属性名称的索引指向常量池#9 表示是Code属性

00 00 00 2F 标识的info的长度长度值为47个字节也就是说会占据47个字节作为code的值
后续的47个字节是我们的Code属性的所占用的字节 (特别特别需要注意这47个字节从Code属性表中第三个开始也就是max_stack开始)
code_attribute属性表结构如下
在这里插入图片描述

00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00

00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
(max_stack)表示的是我们最大操作数栈的深度为1
在这里插入图片描述

00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
(max_locals)标识的是局部变量表变量的个数
在这里插入图片描述

00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
(Code_lenth)四个字节表示的是我们指令的长度为五

字节码指令助记符号 2A B7 00 01 B1
0x2A:对应的字节码注记符是aload_0,作用就是把当前调用方法的栈帧中的局部变量表索引位置为0的局部变量推送到操作数栈的栈顶.
0xB7:表示是 invokespecial 调用父类的方法那么后面需要接入二个字节表示调用哪个方法所以 00 01 表示的是指向常量池中第一个位置为为如下结构
在这里插入图片描述

0xB1 对应的字节码指令值retrun 表示retrun void from method；
在这里插入图片描述

异常信息表的个数为 00 00 表示方法没有抛出异常
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

表示Code_attribute结构中属性表的个数为00 02 表示为2个
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

LineNumberTable结构体为下图
在这里插入图片描述

00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
这二个字节表示的是我们属性名称的索引attribute_name_index指向常量池中的00 0A #10个常量池
在这里插入图片描述

attribute_length:属性的长度占用四个字节: 表示后面00 00 00 06 六个字节是我们属性的内容
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

这里的00 01 表示的是有几对指令码和源码映射关系这里明显只有一对
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
这里表示第一个指令码映射的是第六行源码

LocalVariableTable 本地方法变量表结构分析
在这里插入图片描述

00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
本地变量表的名称的索引指向attribute_name_index的是常量池11的位置:
在这里插入图片描述

本地变量表中属性的长度attribute_length:12长度
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
本地变量表local_variable_table_length的个数
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00

local_vabiable_info的结构
在这里插入图片描述

start_pc:这个局部变量的生命周期开始的字节码偏移量占用二个字节
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

length:作用范围覆盖的长度占用二个字节
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

name_index:表示局部变量的名称二个字节
00 0C表示指向常量池12的位置
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

desc_index:表示局部变量描述符索引二个字节
00 0D表示指向常量池13的位置
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

index:index是这个局部变量在栈帧局部变量表中Slot的位置。当这个变量数据类型是64位类型时（double和long），它占用的Slot为index和index+1两个
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

第二个方法的字节码
在这里插入图片描述

00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
1)方法访问标记符号:
0x0001我们根据访问权限修饰符号查询可得访问权限是ACC_PUBLIC
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
2）方法名称: 00 0E指向常量池中#14的位置
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

3)方法描述符号:00 0F 指向我们的常量池#15的位置
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

4)方法表属性个数 00 01 表示一个
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
5)方法结构体中的attribute_info的结构体
在这里插入图片描述

5.1)attribute_info.attribute_name_index 表示的数属性名称索引 00 09指向常量池的位置: Code
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

5.2)attribute_info.attribute_length表示的是我们属性的长度 00 00 00 2F
表示后面47个字节都是我们的Code_info结构体
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
5.3）Code_info结构体如图所示
在这里插入图片描述

5.3.1)Code_info.max_stack方法操作数栈的深度
00 01表示方法操作数栈的深度为1
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述
5.3.2)Code_info.max_locals方法局部变量表的个数
00 01方法局部变量表的个数 1
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

5.3.3)Code_info.code_length 指令码的长度 00 00 00 05 后面紧接着5个字节就是我们的具体指令码
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00

5.3.4)Code_info.code[code_length] 表示后面五个字节就是我们的指令码
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
①:0x2A:对应的字节码注记符是aload_0,作用就是把当前调用方法的栈帧中的局部变量表索引位置为0的局部变量推送到操作数栈的栈顶.
②:0xb4 getfield 获取指定类的实例域，并将其值压入栈顶后面是操作的字段
00 02表示常量池索引第二位置
B4 00 02 表示的意思就是把userName类型实例变量的引用压入方法的操作数栈
在这里插入图片描述

③:0xB4---->表示为aretrun 返回从当前方法返回对象引用
5.3.5）Code_info.exception_table_length 异常表的个数: 00 00表示方法没有异常
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

5.3.6)code_info.attribute_count 表示code_info属性attribute_info的个数 2个
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
在这里插入图片描述

5.3.7)code_info.attribute_info[1]
在这里插入图片描述

①:00 0A表示为attribute_name_index指向常量池10的位置
在这里插入图片描述

00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
②: 00 00 00 06 表示的是attribute_length 表示长度,接着后面6个字节是我们的
line_number_info的结构体所再用的字节
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00

③:line_number_info结构体
00 01：表示字节码和源码映射的对数 01表示一对
00 00: 方法中的字节码的行号
00 0B: 源码中的行号 11行
00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
5.3.7)code_info.attribute_info[2]
在这里插入图片描述

00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
attribute_name_index 00 0B 表示的是指向我们的常量池中11的位置为LocalVariableTable
在这里插入图片描述

attribute_length:00 00 00 0C 标识属性的长度为12，那么后面的12个字符就是我们的属性表的内容

local_varibale_info表的结构体
在这里插入图片描述

00 01 00 0E 00 0F 00 01 00 09 00 00 00 2F 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B4 00 02 B0 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00
start_pc:这个局部变量的生命周期开始的字节码偏移量占用二个字节
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00

length:作用范围覆盖的长度占用二个字节
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00

name_index:表示局部变量的名称二个字节
00 0C表示指向常量池12的位置
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00

desc_index:表示局部变量描述符索引二个字节
00 0D表示指向常量池13的位置
00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 02 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 06 00 0B 00 00 00 0C 00 01 00 00 00 05 00 0C 00 0D 00 00

第三个方法的字节码文件分析

00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
1)访问权限修饰符(这个权限修饰符为0x0001)
那么权限符是acc_public
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
2）方法名称索引指向常量池中的#16
#16 = Utf8 setUserName
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
3)方法描述符号索引指向常量池中#17的位置
#17 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
4)该方法属性表的个数为2个
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
4.1)第一个属性表Code属性表结构

①: 属性名称索引指向常量池第九个位置
#9 = Utf8 Code
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
②：属性长度占用四个字节，四个字节计算出来的字节数字就是我们的Code属性内容
00 00 00 3E 转换成62个字节，那么我们后面的62个字节是我们的属性内容
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
③：本方法最大操作数深度为2

00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
a) 0x2A->aload_0：表示把引用类型的压到我们操作数栈栈顶
b) 0x2B->aload_1：把我们第二个引用类型压入到操作数栈顶
c)0xB5->putFiled 把我们的栈顶的值赋值给实例变量
d)00 02: 表示putFiled的字端，表示操作的对象指向我们的常量池#2的位置
e)0xB1:->从当前方法返回void
⑦:exception_table_length 异常表长度为0，那么异常表个数为0

attribute_name_index:0A 指向我们的常量池10的位置
#10 = Utf8 LineNumberTable
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
attribute_length:占用四个字节 00 00 00 0A(10字节)
表示后面字节是我们的具体的属性

B)Code_info的第二个属性表之LocalVariableTable

attribute_length表示属性的长度,后面的22个字节都是我们的属性类容
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00

local_variable_table_length 00 02(表示有二个本地变量表)
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00

Local_variale_info的变量表结构

第一个变量表:
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
“start_pc”:“u2(00 00 )->desc:这个局部变量的生命周期开始的字节码偏移量”,
“length:”:“u2(00 06)->作用范围覆盖的长度为6”,
“name_index”:“u2(00 0c)->字段的名称索引指向常量池12的位置 this”,
“desc_index”:“u2(00 0D)局部变量的描述符号索引->指向#13的位置Lcom/tuling/smlz/jvm/classbyatecode/TulingByteCode;”,
“index”:“u2(00 00)->desc:index是这个局部变量在栈帧局部变量表中Slot的位置”

第二个变量表:
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
“start_pc”:“u2(00 00 )->desc:这个局部变量的生命周期开始的字节码偏移量”,
“length:”:“u2(00 06)->作用范围覆盖的长度为6”,
“name_index”:“u2(00 05)->字段的名称索引指向常量池5的位置 userName”,
“desc_index”:“u2(00 06)局部变量的描述符号索引->指向#6的位置 Ljava/lang/String;”,
“index”:“u2(00 01)->desc:index是这个局部变量在栈帧局部变量表中Slot的1位置”

B)Code_info的第二个属性表之MethodParameters方法参数属性表
00 01 00 10 00 11 00 02 00 09 00 00
00 3E 00 02 00 02 00 00 00 06 2A 2B B5 00 02 B1
00 00 00 02 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 15
00 05 00 16 00 0B 00 00 00 16 00 02 00 00 00 06
00 0C 00 0D 00 00 00 00 00 06 00 05 00 06 00 01
00 12 00 00 00 05 01 00 05 00 00
结构体:
{
“attribute_name_index”:“u2(00 12)表示该属性的名称指向常量池#18的位置:MethodParameters”,
“attribute_length”:“u4(00 00 00 05 )->desc:属性的长度5”,
“parameter_count”:“u1(01)->desc参数的个数1个”,
“parameter_name_index”:“u2(00 05)->desc:指向第五个常量池的常量userName”,
“ACC_FLAG”:“U2(00 00 )->desc:表示任何权限都可以访问”
}

最后一部分:class文件的属性
00 01 00 13 00 00 00 02 00 14
“attribute_count(class文件的属性)”:“u2(00 01)只有一个属性”
属性结构体:
{
“attribute_name_index”:“u2(00 13) 指向常量池中#19 值为 SourceFile”,
“attribute_length”:“u4(00 00 00 02) 表示属性接下来的长度为2”,
“sourceFile_index”:“u2(00 14) 表示源文件的索引指向常量池20的位置:TulingByteCode.java”
}

引用文章

文章来源:https://blog.csdn.net/wei_7396/article/details/135143284
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04-JVM字节码文件结构深度剖析

一、源代码

二、通过javap -verbose TulingByteCode .class反编译

三、class文件通过16进制查看器打开如下

class文件结构图

Class文件结构参照表

Class文件结构伪代码

四、Class文件结构访问标识符号解析 Access_flag

五、This class name的描述当前的所属类

六、 super class name （当前class的父类名字）

七、接口信息（**标注 我们的当前class没有实现接口为了演示效果我用的另外一个类演示） 这个类我们实现了二个接口 分别为ITulingIntf ITulingIntf

八、字段表信息

九、方法表信息分析

七、接口信息（**标注我们的当前class没有实现接口为了演示效果我用的另外一个类演示）这个类我们实现了二个接口分别为ITulingIntf ITulingIntf