JVM篇【Java源文件和Class字节码文件对比】

简介: JVM篇【Java源文件和Class字节码文件对比】

在分析JVM相关知识之前,给大家分享一段代码,非常通俗易懂的代码。

代码如下:

package com.test.util;
import java.io.Serializable;
public class Test implements Serializable {
    private static String name = "JVM";
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(name);
    }
}

我们逐个分析,首先我们有一个Test.java的源文件,源文件名称就是我们Class文件属性表中的SourceFile属性。(这个需要结合Class字节码文件结构来看)


字节码结构有:魔数,副版本号,主版本号,常量池容量计数器,访问标志,类索引,父类索引,接口索引集合,字段表,方法表,属性表等。


拿魔数来说,它是用来区分文件类型的一种标志,会占用开头的4个字节,之所以需要魔数来区分文件类型,是因为文件名后缀容易被修改,所以为了保证文件的安全性,将文件类型写在文件内部可以保证不被篡改。


魔数后面的4位就是版本号,也是4个字节,前2个字节表示次版本号,后2个字节表示主版本号,这二个版本号是为了标注jdk的一个版本,起到一个jdk版本兼容性的一个作用,比如说高版本的jdk代码不能使用低版本的jdk运行,这个时候主次版本号就起到这个作用。


版本号后二个字节就是常量池容量计数器,写代码时都是从0开始的,但是这里的常量池却是从1开始,因为它把第0项常量空出来了,这是为了满足不引用任何一个常量池的项目,比如说匿名内部类,它没有类名,但是它的类名也需要存储到常量池里面,那只能指向常量池的第0号位置,又比如说Object类,它是所有类的父类,那它的父类指向的是常量池中的0的位置。


常量池后面就是访问标志,用两个字节来表示,其标识了类或者接口的访问信息,比如:这个.Class文件是类还是接口,是不是被定义成public,是不是abstract,如果是类,是不是被声明成final等。


访问标志后的两个字节就是类索引,通过类索引我们可以确定到类的全限定名。类索引后的两个字节就是父类索引,通过父类索引可以确定到父类的全限定名,通过这二个全限定名可以获取到类路径。


父类索引后的两个字节是接口索引计数器,接口索引计数器表示接口索引集合中接口的数量。


接口索引计数器后边二个字节是接口索引集合,它是按照当前类实现的接口顺序,从左到右依次排列在接口索引集合中。


接口索引集合后边二个字节是字段表计数器,用来表示字段表的容量,字段表计数器后边是字段表。我们知道,一个字段可以被各种关键字去修饰,比如:作用域修饰符(public、private、protected)、static修饰符、final修饰符、volatile修饰符等,所以也可以像类的访问标志那样,使用一些标识来标记字段。


字段表作为一个表,同样他也有自己的结构,比如说访问标志,字段名索引,描述符索引,属性计数器,属性集合。在Java语言中字段是无法重载的,两个字段的数据类型,修饰符不管是否相同,都必须要有不一样的名称,但是对于字节码文件来说,如果两个字段的描述符不一致,那这二个字段重名就是合法的。


字段表后边二个字节是方法表计数器,表示方法表的容量,方法表计数器后边紧跟的是方法表。和字段表类似,方法表里面也有自己的结构,比如说访问标志,方法名索引,描述符索引,属性计数器,属性集合。


方法表后边紧跟的是属性表计数器,属性表计数器后边紧跟的结构为属性表。属性表的两大特点:一个是限制比较宽松,没有顺序长度要求;一个是开发者可以根据自己的需求,向属性表中添加不重复的属性。通过上面一大堆的讲解,可以发现Class文件结构是以魔数开头,以属性表结尾的。


然后我们看代码的第一行,package com.test.util;这个package就是存放在常量池里面的。


接着看第二行,import java.io.Serializable;这个import后面的全限定名也是存放在常量池里面的。


接着分析第三行public class Test implements Serializable {

public表示的是访问标志

class表示的是类索引

Test表示的是类名称,存放在常量池里面

implements表示的是接口索引集合

Serializable表示的是接口名称,存放在常量池里面


接着分析第四行 private static String name = “JVM”;

private表示的是常量修饰符

static表示的是常量修饰符

String是字段表,索引指向常量池

name是字段名称,存放在常量池里面

以上这行代码没有用final修饰,在clinit中初始化


分析第五行public static void main(String[] args) {

public是方法修饰符

static方法修饰符

void方法表,索引指向常量池

main方法名,存放在常量池

String[]方法表

args方法表中的属性表中的MethodParameters


最后第六行System.out.println(name);这行表示方法代码,是方法表中的属性表中的Code属性


最后我们我们代码左边的行数在class文件中是属性表的LineNumberTable属性


相关文章
|
10月前
|
Arthas 存储 算法
深入理解JVM,包含字节码文件,内存结构,垃圾回收,类的声明周期,类加载器
JVM全称是Java Virtual Machine-Java虚拟机JVM作用:本质上是一个运行在计算机上的程序,职责是运行Java字节码文件,编译为机器码交由计算机运行类的生命周期概述:类的生命周期描述了一个类加载,使用,卸载的整个过类的生命周期阶段:类的声明周期主要分为五个阶段:加载->连接->初始化->使用->卸载,其中连接中分为三个小阶段验证->准备->解析类加载器的定义:JVM提供类加载器给Java程序去获取类和接口字节码数据类加载器的作用:类加载器接受字节码文件。
888 55
|
7月前
|
安全 Oracle Java
JAVA高级开发必备·卓伊凡详细JDK、JRE、JVM与Java生态深度解析-形象比喻系统理解-优雅草卓伊凡
JAVA高级开发必备·卓伊凡详细JDK、JRE、JVM与Java生态深度解析-形象比喻系统理解-优雅草卓伊凡
546 0
JAVA高级开发必备·卓伊凡详细JDK、JRE、JVM与Java生态深度解析-形象比喻系统理解-优雅草卓伊凡
|
8月前
|
存储 运维 Kubernetes
Java启动参数JVM_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError"
本文介绍了Java虚拟机(JVM)常用启动参数配置,包括设置初始堆内存(-Xms512m)、最大堆内存(-Xmx1024m)及内存溢出时生成堆转储文件(-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError),用于性能调优与故障排查。
781 0
|
8月前
|
存储 Java 编译器
深入理解Java虚拟机--类文件结构
本内容介绍了Java虚拟机与Class文件的关系及其内部结构。Class文件是一种与语言无关的二进制格式,包含JVM指令集、符号表等信息。无论使用何种语言,只要能生成符合规范的Class文件,即可在JVM上运行。文章详细解析了Class文件的组成,包括魔数、版本号、常量池、访问标志、类索引、字段表、方法表和属性表等,并说明其在Java编译与运行过程中的作用。
237 0
|
10月前
|
Arthas 存储 Java
JVM深入原理(三+四):JVM组成和JVM字节码文件
目录3. JVM组成3.1. 组成-运行时数据区3.2. 组成-类加载器3.3. 组成-执行引擎3.4. 组成-本地接口4. JVM字节码文件4.1. 字节码文件-组成4.1.1. 组成-基础信息4.1.1.1. 基础信息-魔数4.1.1.2. 基础信息-主副版本号4.1.2. 组成-常量池4.1.3. 组成-方法4.1.3.1. 方法-工作流程4.1.4. 组成-字段4.1.5. 组成-属性4.2. 字节码文件-查看工具4.2.1. javap4.2.2. jclasslib4.2.3. 阿里Arthas
187 0
|
10月前
|
存储 安全 Java
JVM深入原理(五):JVM组成和JVM字节码文件
类的生命周期概述:类的生命周期描述了一个类加载,使用,卸载的整个过类的生命周期阶段:类的声明周期主要分为五个阶段:加载->连接->初始化->使用->卸载,其中连接中分为三个小阶段验证->准备->解析。
167 0
|
5月前
|
存储 缓存 Java
我们来说一说 JVM 的内存模型
我是小假 期待与你的下一次相遇 ~
433 5
|
11月前
|
Arthas 监控 Java
Arthas memory(查看 JVM 内存信息)
Arthas memory(查看 JVM 内存信息)
859 6
|
5月前
|
存储 缓存 算法
深入理解JVM《JVM内存区域详解 - 世界的基石》
Java代码从编译到执行需经javac编译为.class字节码,再由JVM加载运行。JVM内存分为线程私有(程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈)和线程共享(堆、方法区)区域,其中堆是GC主战场,方法区在JDK 8+演变为使用本地内存的元空间,直接内存则用于提升NIO性能,但可能引发OOM。
|
缓存 Prometheus 监控
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
2456 1