JVM系列-2.字节码文件详解

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字节码文件详解

JVM的组成

字节码文件的组成

学习字节码文件有什么用呢？

能够从字节指令的角度去回答疑难杂症的面试题。

其他的应用场景呢？

以正确的姿势打开文件

字节码文件中保存了源代码编译之后的内容，以二进制的方式存储，无法直接用记事本打开阅读。

通过NotePad++使用十六进制插件查看class文件：

推荐使用jclasslib工具查看字节码文件。

在github下载之后打开

接下来简单分析下字节码中的信息。

详细的看一下里面的字节码指令

字节码文件的组成

字节码文件的组成部分-Magic魔数

文件是无法通过文件扩展名来确定文件类型的，文件扩展名可以随意修改，不影响文件的内容。

软件使用文件的头几个字节（文件头）去校验文件的类型，如果软件不支持该种类型就会出错。

Java字节码文件中，将文件头称为magic魔数。

字节码文件的组成部分-主副版本号

主版本号不兼容导致的错误

需求：

解决以下由于主版本号不兼容导致的错误

两种方案：

1.升级JDK版本

2.将第三方依赖的版本号降低或者更换依赖，以满足JDK版本的要求
（容易引发其他的兼容性问题，并且需要大量的测试）√ 建议采用

字节码文件的组成部分-常量池

字节码文件中常量池的作用：避免相同的内容重复定义，节省空间。

常量池中的数据都有一个编号，编号从1开始。在字段或者字节码指令中通过编号可以快速的找到对应的数据。

字节码指令中通过编号引用到常量池的过程称之为符号引用。

字节码文件的组成部分-方法

一个非常有意思的面试题：

字节码中的方法区域是存放字节码指令的核心位置，字节码指令的内容存放在方法的Code属性中。

操作数栈是临时存放数据的地方，局部变量表是存放方法中的局部变量的位置。

i=i++的执行流程：

i=++i的执行流程：

通过分析方法中的字节码指令，我们成功的解决了这个问题

字节码文件常用工具

玩转字节码常用工具: javap -v命令

javap是JDK自带的反编译工具，可以通过控制台查看字节码文件的内容。适合在服务器上查看字节码文件内容。

直接输入javap查看所有参数。

输入javap -v 字节码文件名称 查看具体的字节码信息。（如果jar包需要先使用 jar –xvf 命令解压）

例如：javap -v /opt/jvm/BOOT-INF/classes/com/itheima/springbootclassfile/pojo/vo/UserVo.class > /opt/jvm

玩转字节码常用工具: jclasslib插件

jclasslib也有Idea插件版本，建议开发时使用Idea插件版本，可以在代码编译之后实时看到字节码文件内容。

需要将该文件从服务器上下载下来才能使用jclasslib

玩转字节码常用工具: 阿里arthas

Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，大大提升线上问题排查效率。

下载好的atheas是一个jar，通过 java -jar arthas.jar 启动

输入5就可以进入到对应的程序中

其中arthas包含了很多功能

dump 类的全限定名：dump已加载类的字节码文件到特定目录。

jad 类的全限定名： 反编译已加载类的源码。

使用阿里arthas定位线上出现的字节码问题

背景：
小李的团队昨天对系统进行了升级修复了某个bug，但是升级完之后发现bug还是存在，小李怀疑是因为没有把最新的字节码文件部署到服务器上，请使用阿里的arthas去确认升级完的字节码文件是不是最新的。

思路：

1. 在出问题的服务器上部署一个 arthas，并启动。
2. 连接 arthas的控制台，使用 jad命令加上想要查看的类名，反编译出源码。
3. 确认源码是否是最新的。