一、事例

1.1 Test.java

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("Hello World!");

    }

}

执行：javac Test.java，生成咱们今天要分析的Test.class文件。

1.2 查看二进制文件（命令：hexdump -C Test.class）

00000000  ca fe ba be 00 00 00 32  00 1d 0a 00 06 00 0f 09  |.......2........|

00000010  00 10 00 11 08 00 12 0a  00 13 00 14 07 00 15 07  |................|

00000020  00 16 01 00 06 3c 69 6e  69 74 3e 01 00 03 28 29  |.....<init>...()|

00000030  56 01 00 04 43 6f 64 65  01 00 0f 4c 69 6e 65 4e  |V...Code...LineN|

00000040  75 6d 62 65 72 54 61 62  6c 65 01 00 04 6d 61 69  |umberTable...mai|

00000050  6e 01 00 16 28 5b 4c 6a  61 76 61 2f 6c 61 6e 67  |n...([Ljava/lang|

00000060  2f 53 74 72 69 6e 67 3b  29 56 01 00 0a 53 6f 75  |/String;)V...Sou|

00000070  72 63 65 46 69 6c 65 01  00 09 54 65 73 74 2e 6a  |rceFile...Test.j|

00000080  61 76 61 0c 00 07 00 08  07 00 17 0c 00 18 00 19  |ava.............|

00000090  01 00 0c 48 65 6c 6c 6f  20 57 6f 72 6c 64 21 07  |...Hello World!.|

000000a0  00 1a 0c 00 1b 00 1c 01  00 04 54 65 73 74 01 00  |..........Test..|

000000b0  10 6a 61 76 61 2f 6c 61  6e 67 2f 4f 62 6a 65 63  |.java/lang/Objec|

000000c0  74 01 00 10 6a 61 76 61  2f 6c 61 6e 67 2f 53 79  |t...java/lang/Sy|

000000d0  73 74 65 6d 01 00 03 6f  75 74 01 00 15 4c 6a 61  |stem...out...Lja|

000000e0  76 61 2f 69 6f 2f 50 72  69 6e 74 53 74 72 65 61  |va/io/PrintStrea|

000000f0  6d 3b 01 00 13 6a 61 76  61 2f 69 6f 2f 50 72 69  |m;...java/io/Pri|

00000100  6e 74 53 74 72 65 61 6d  01 00 07 70 72 69 6e 74  |ntStream...print|

00000110  6c 6e 01 00 15 28 4c 6a  61 76 61 2f 6c 61 6e 67  |ln...(Ljava/lang|

00000120  2f 53 74 72 69 6e 67 3b  29 56 00 21 00 05 00 06  |/String;)V.!....|

00000130  00 00 00 00 00 02 00 01  00 07 00 08 00 01 00 09  |................|

00000140  00 00 00 1d 00 01 00 01  00 00 00 05 2a b7 00 01  |............*...|

00000150  b1 00 00 00 01 00 0a 00  00 00 06 00 01 00 00 00  |................|

00000160  01 00 09 00 0b 00 0c 00  01 00 09 00 00 00 25 00  |..............%.|

00000170  02 00 01 00 00 00 09 b2  00 02 12 03 b6 00 04 b1  |................|

00000180  00 00 00 01 00 0a 00 00  00 0a 00 02 00 00 00 03  |................|

00000190  00 08 00 04 00 01 00 0d  00 00 00 02 00 0e        |..............|

0000019e

1.3 查看字节码文件（命令：javap -verbose Test）

Compiled from "Test.java"

public class Test extends java.lang.Object

  SourceFile: "Test.java"

  minor version: 0

  major version: 50

  Constant pool:

const #1 = Method       #6.#15; //  java/lang/Object."<init>":()V

const #2 = Field        #16.#17;        //  java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

const #3 = String       #18;    //  Hello World!

const #4 = Method       #19.#20;        //  java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

const #5 = class        #21;    //  Test

const #6 = class        #22;    //  java/lang/Object

const #7 = Asciz        <init>;

const #8 = Asciz        ()V;

const #9 = Asciz        Code;

const #10 = Asciz       LineNumberTable;

const #11 = Asciz       main;

const #12 = Asciz       ([Ljava/lang/String;)V;

const #13 = Asciz       SourceFile;

const #14 = Asciz       Test.java;

const #15 = NameAndType #7:#8;//  "<init>":()V

const #16 = class       #23;    //  java/lang/System

const #17 = NameAndType #24:#25;//  out:Ljava/io/PrintStream;

const #18 = Asciz       Hello World!;

const #19 = class       #26;    //  java/io/PrintStream

const #20 = NameAndType #27:#28;//  println:(Ljava/lang/String;)V

const #21 = Asciz       Test;

const #22 = Asciz       java/lang/Object;

const #23 = Asciz       java/lang/System;

const #24 = Asciz       out;

const #25 = Asciz       Ljava/io/PrintStream;;

const #26 = Asciz       java/io/PrintStream;

const #27 = Asciz       println;

const #28 = Asciz       (Ljava/lang/String;)V;

{

public Test();

  Code:

   Stack=1, Locals=1, Args_size=1

   0:   aload_0

   1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."<init>":()V

   4:   return

  LineNumberTable:

   line 1: 0

public static void main(java.lang.String[]);

  Code:

   Stack=2, Locals=1, Args_size=1

   0:   getstatic       #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

   3:   ldc     #3; //String Hello World!

   5:   invokevirtual   #4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

   8:   return

  LineNumberTable:

   line 3: 0

   line 4: 8

}

看不明白没有关系，咱们稍后分析

二、分析文件

现在咱们就来分析一下这个文件。首先在分析文件之前要明确JAVA字节码文件的基本格式。

2.1 第一行分析：

那么咱们的代码：

00000000  ca fe ba be 00 00 00 32  00 1d 0a 00 06 00 0f 09  |.......2........|

2.1.1 magic

魔术方法，4个字节，对应着cafebabe

2.1.2 minor_version

次要版本信息：0000

2.1.3 major_version

主要版本信息：0032，换算成十进制是：50。Class文件的版本号是从45开始的，JDK1.1之后每一个JDK大版本发布主版本号就向上加1。JDK1.1能支持的版本号为45.0~45.65535的Class文件，JDK1.2能支持的版本号为46.0~46.65535以此类推，现在最新的JDK1.7能支持51.0~51.65535版本号的Class文件。还需要注意的一点是：高版本的JDK可以向下兼容以前版本的Class文件，但不能运行以后版本的Class文件。0x0032换算成十进制为50，按照上面的推导，该Class文件是可以被JDK1.6或以上的版本的虚拟机执行的Class文件（也可以反映出该Class文件是由JDK1.6版本的编译器编译的）。

继续分析常量池，也就是cp_info部分

2.2 常量池分析

00000000  ca fe ba be 00 00 00 32  00 1d 0a 00 06 00 0f 09  |.......2........|

00000010  00 10 00 11 08 00 12 0a  00 13 00 14 07 00 15 07  |................|

00000020  00 16 01 00 06 3c 69 6e  69 74 3e 01 00 03 28 29  |.....<init>...()|

00000030  56 01 00 04 43 6f 64 65  01 00 0f 4c 69 6e 65 4e  |V...Code...LineN|

00000040  75 6d 62 65 72 54 61 62  6c 65 01 00 04 6d 61 69  |umberTable...mai|

00000050  6e 01 00 16 28 5b 4c 6a  61 76 61 2f 6c 61 6e 67  |n...([Ljava/lang|

00000060  2f 53 74 72 69 6e 67 3b  29 56 01 00 0a 53 6f 75  |/String;)V...Sou|

00000070  72 63 65 46 69 6c 65 01  00 09 54 65 73 74 2e 6a  |rceFile...Test.j|

00000080  61 76 61 0c 00 07 00 08  07 00 17 0c 00 18 00 19  |ava.............|

00000090  01 00 0c 48 65 6c 6c 6f  20 57 6f 72 6c 64 21 07  |...Hello World!.|

000000a0  00 1a 0c 00 1b 00 1c 01  00 04 54 65 73 74 01 00  |..........Test..|

000000b0  10 6a 61 76 61 2f 6c 61  6e 67 2f 4f 62 6a 65 63  |.java/lang/Objec|

2.2.1 contant_pool_count

用于描述常量池中常量的个数，这里是001d，也就是29，这里注意，实际的常量的个数是contant_pool_count-1

2.2.2 contant_pool

下面来具体分析常量池，常量池之中主要存放两大类常量：字面量（Literal）和符号引用（Symbolic Reference）。

　　常量池中的每一项常量都是一个表类型，在JDK6.0之前有11种结构的表数据，这11种表都有一个共同的特点，就是表开始的第一位是一个u1类型的标志位（tag，取值为1~12，标志2空缺），它代表了当前这个常量属于那种常量类型，11种常量类型所代表的具体含义如下图所示：

2.2.2.1 CONSTANT_InterfaceMethodref_info

咱们再举其中CONSTANT_InterfaceMethodref_info结构体的例子：

CONSTANT_InterfaceMethodref_info {

  u1 tag;

  u2 class_index;

  u2 name_and_type_index;

}

对应着上面的

00000000  ca fe ba be 00 00 00 32  00 1d 0a 00 06 00 0f 09  |.......2........|

0a 表示常量池的项目类型
0006和000f，分别是地址：6和15，这个需要记住

2.2.2.2 CONSTANT_Fieldfref_info 字段的符号引用

CONSTANT_Fieldref_info {

  u1 tag;

  u2 class_index;

  u2 name_and_type_index;

}

对应的是

00000000  ca fe ba be 00 00 00 32  00 1d 0a 00 06 00 0f   |.......2........|

00000010  00 10 00 11 08 00 12 0a  00 13 00 14 07 00 15 07  |................|

09 字段的符号引用
0010和0011分别对应的地址是：16和17

2.2.2.3 CONSTANT_String_info

00000010  00 10 00 11 08 00 12 0a  00 13 00 14 07 00 15 07  |................|

08 String 类型字面量
0012 是18

2.2.3 上面记住了很多地址，现在对应一下：

const #1 = Method       #6.#15; //  java/lang/Object."<init>":()V------------------------------对应的是 0a 00 06 00 0f

const #2 = Field        #16.#17;        //  java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;---------对应的是 09 00 10 00 11

const #3 = String       #18;    //  Hello World!-----------------------------------------------对应的是 08 00 12

const #4 = Method       #19.#20;        //  java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

const #5 = class        #21;    //  Test

const #6 = class        #22;    //  java/lang/Object

const #7 = Asciz        <init>;

const #8 = Asciz        ()V;

const #9 = Asciz        Code;

const #10 = Asciz       LineNumberTable;

const #11 = Asciz       main;

const #12 = Asciz       ([Ljava/lang/String;)V;

const #13 = Asciz       SourceFile;

const #14 = Asciz       Test.java;

const #15 = NameAndType #7:#8;//  "<init>":()V

const #16 = class       #23;    //  java/lang/System

const #17 = NameAndType #24:#25;//  out:Ljava/io/PrintStream;

const #18 = Asciz       Hello World!;

const #19 = class       #26;    //  java/io/PrintStream

const #20 = NameAndType #27:#28;//  println:(Ljava/lang/String;)V

const #21 = Asciz       Test;

const #22 = Asciz       java/lang/Object;

const #23 = Asciz       java/lang/System;

const #24 = Asciz       out;

const #25 = Asciz       Ljava/io/PrintStream;;

const #26 = Asciz       java/io/PrintStream;

const #27 = Asciz       println;

const #28 = Asciz       (Ljava/lang/String;)V;

依次类推，找出对应的常量池里面的内容

2.3 类信息

2.3.1 access_flag

const #21 = Asciz       Test;

const #22 = Asciz       java/lang/Object;

const #23 = Asciz       java/lang/System;

const #24 = Asciz       out;

const #25 = Asciz       Ljava/io/PrintStream;;

const #26 = Asciz       java/io/PrintStream;

const #27 = Asciz       println;

const #28 = Asciz       (Ljava/lang/String;)V;  //常量池结束

根据以前分析的内容，使用javap查看，发现结束的是上面的：(Ljava/lang/String;)V;

那么对应的使用hexdump查看的内容是：

00000100  6e 74 53 74 72 65 61 6d  01 00 07 70 72 69 6e 74  |ntStream...print|

00000110  6c 6e 01 00 15 28 4c 6a  61 76 61 2f 6c 61 6e 67  |ln...(Ljava/lang|

00000120  2f 53 74 72 69 6e 67 3b  29 56 00 21 00 05 00 06  |/String;)V.!....|

00000130  00 00 00 00 00 02 00 01  00 07 00 08 00 01 00 09  |................|

access_flag: 是2个字节代表的访问标志，这个标志的作用是用于识别一些类或者接口层次的访问信息，例如：这个Class是类还是接口，是否定义为public，是否定义为abstract，如果是类的话，是否被定义为final类型的之类的信息。具体的标志位及标志的含义如下表：

标志名称	标志值	含义
ACC_PUBLIC	0x0001	是否为public类型
ACC_FINAL	0x0010	是否被声明为final，只有类可以设置，接口不能设置该标志
ACC_SUPER	0x0020	是否允许使用invokespecial字节码指令（查了一下该命令的作用为"调用超类的构造方法，实例的构造方法，私有方法"），JDK1.2以后的编译器编译出来的class文件该标志都为真
ACC_INTERFACE	0x0200	标识这是一个接口
ACC_ABSTRACT	0x0400	是否被声明为abstract类型，对于接口和抽象类来说此标志为真，其他类为假
ACC_SYNTHETIC	0x1000	标识这个类并非由用户代码生成
ACC_ANNOTATION	0x2000	标识这是一个注解
ACC_ENUM	0x4000	标识这是一个枚举

由于Test.class类被声明为"public"的，JDK1.6编译出来的文件，JVM中没有使用标志为一律为0，所以只有ACC_PUBLIC与ACC_SUPER标志位不为0，因此它access_flag的值为0x0001|0x0020=0x0021("|"布尔或操作符)，这里省略了其他6个标志的计算，因为"|"操作符，只有全为0才为0，所以虽然要计算8个标志为的值，但是可以简化为2个。对应如下图：

00000100  6e 74 53 74 72 65 61 6d  01 00 07 70 72 69 6e 74  |ntStream...print|

00000110  6c 6e 01 00 15 28 4c 6a  61 76 61 2f 6c 61 6e 67  |ln...(Ljava/lang|

00000120  2f 53 74 72 69 6e 67 3b  29 56 00 21 00 05 00 06  |/String;)V.!....|

00000130  00 00 00 00 00 02 00 01  00 07 00 08 00 01 00 09  |................|

2.3.2 类信息

access_flag分析完后，紧接着access_flag的是2个字节的类索引(this_class)，2个字节的父类索引(super_class)和一组2个字节的数据集合接口索引(interfaces)。Class文件中就是由这三项数据确定这个类的继承关系。其中类索引this_class用于确定这个类的全限定名：接下来是00 05 00 06，分别对应自身的class和继承的class在常量池里面的位置。

2.3.3 Code属性

2.3.3.1 顺序内容

arribute_name_index,u2 是指向CONSTANT_Utf8_info型常量的索引
arribute_length,u4 属性的长度
max_stack,u2 操作数栈
max_locals,u2 局部变量存储空间，单位是slot
code_length,u4
code,u1
exception_table_length,u2
exception_table,exception_info
atrributes_count,u2
atrributes,attribute_info

操作深度和变量表的长度都是 00 01

所占用的长度是 00 05

     1d 00 01 00 01  00 00 00 05 2a b7 00 01  |............*...|

  b1      0a            |................|

      0b  0c            |..............%.|

         b2      b6   b1  |................|

       0a     0a        |................|

         0d       0e        |..............|

2.3.3.2 执行过程

读入：2a，指令是aload_0，意思是将第一个变量推送到栈顶

读入：b7，指令时invokespecial

。。。。

读入：b1，return

三、执行程序

public static void main(java.lang.String[]);

  Code:

   Stack=2, Locals=1, Args_size=1

   0:   getstatic       #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

   3:   ldc     #3; //String Hello World!

   5:   invokevirtual   #4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

   8:   return

  LineNumberTable:

   line 3: 0

   line 4: 8

ldc：ldc 将int, float或String型常量值从常量池中推送至栈顶
invokeviretual: 调用方法，对应这地址#4一层层的查找

关于执行方面的内容，也可以参考另外的一篇文章：http://www.cnblogs.com/liqiu/p/3437113.html

JAVA的CLASS文件详解的更多相关文章

Java自动化测试框架-12 - TestNG之xml文件详解篇（详细教程）
1.简介现在这篇,我们来学习TestNG.xml文件,前面我们已经知道,TestNG就是运行这个文件来执行测试用例的.通过本篇,你可以进一步了解到:这个文件是配置测试用例,测试套件.简单来说,利用这 ...
Java web.xml 配置详解
在项目中总会遇到一些关于加载的优先级问题,近期也同样遇到过类似的,所以自己查找资料总结了下,下面有些是转载其他人的,毕竟人家写的不错,自己也就不重复造轮子了,只是略加点了自己的修饰. 首先可以肯定的是 ...
java web.xml配置详解
1.启动一个WEB项目的时候,WEB容器会去读取它的配置文件web.xml,读取<listener>和<context-param>两个结点. 2.紧急着,容创建一个Servl ...
web.xml文件详解
web.xml文件详解 Table of Contents 1 listener. filter.servlet 加载顺序 2 web.xml文件详解 3 相应元素配置 1 listener. f ...
国际化，java.util.ResourceBundle使用详解
java.util.ResourceBundle使用详解一.认识国际化资源文件这个类提供软件国际化的捷径.通过此类,可以使您所编写的程序可以: 轻松地本地化或翻译成不同的 ...
java.util.ResourceBundle使用详解
java.util.ResourceBundle使用详解一.认识国际化资源文件这个类提供软件国际化的捷径.通过此类,可以使您所编写的程序可以: 轻松地本地化或翻译成不同的 ...
java.util.ResourceBundle使用详解（转）
java.util.ResourceBundle使用详解一.认识国际化资源文件这个类提供软件国际化的捷径.通过此类,可以使您所编写的程序可以: 轻松地本地化或翻译成不同的 ...
[转]AndroidManifest.xml文件详解
转自:http://www.cnblogs.com/greatverve/archive/2012/05/08/AndroidManifest-xml.html AndroidManifest.xml ...
java web.xml配置详解（转）
源出处:java web.xml配置详解 1.常规配置:每一个站的WEB-INF下都有一个web.xml的设定文件,它提供了我们站台的配置设定. web.xml定义: .站台的名称和说明 .针对环境参 ...

随机推荐

[Web 前端] CSS篇之 4. position 和 display 的取值和各自的意思和用法
讲一讲CSS的position/float/display都有哪些取值,它们相互叠加时的行为都是什么? 列出display的值,说明他们的作用.position的值, relative和absolu ...
NAT模式
NAT NAT模式中,就是让虚拟机借助NAT(网络地址转换)功能,通过宿主机器所在的网络来访问公网. NAT模式中,虚拟机的网卡和物理网卡的网络,不在同一个网络,虚拟机的网卡,是在vmware提供的一 ...
Java 内存管理白皮书
1. 垃圾回收器职责分配内存保证有引用对象不被回收保证无引用对象被回收设计方式串行(Serial)与并行(Parallel) 串行的回收方式, 每次只能执行一种操作. 例如, 在多 cpu ...
Resultset转Bean工具类
package org.pandas.webIdp.webOP.help; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Metho ...
命令行调用dubbo远程服务
命令行调用dubbo远程服务 telnet远程连接到dubbo telnet 127.0.0.1 20880 查看提供服务的接口 dubbo>ls com.test.service.TestIn ...
VS2010 SP1安装失败之”此计算机的状态不支持此安装“()
升级安装VS2010SP1的时候,出现“此计算机的状态不支持此安装”,Google得之: 如下图显示: 安装程序已经检测到,此计算机不满足安装此软件所需的条件.必须先解决以下这些造成阻止的问题,才可以 ...
PHP入门（一）
一.概述 PHP(Hypertext Preprocessor缩写),全称超级文本预处理器,是一种在服务器端执行的脚本语言.因此既具备了脚本语言的优缺点 ,又具备了后台服务器语言的优异性能.可以说PH ...
centos7 tomcat9
1.下载下载 apache-tomcat-9.0.0.M4.tar.gz 文件: wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-9/v9.0 ...
关于XSuperMES项目使用的AChartEngine图表引擎
非常多时候项目中我们须要对一些统计数据进行绘制表格,更多直观查看报表分析结果. 基本有以下几种方法: 1:能够进行android api进行draw这种话.效率比較低 2:使用开源绘表引擎, ...
Spark 以及 spark streaming 核心原理及实践
收录待用,修改转载已取得腾讯云授权作者 | 蒋专蒋专,现CDG事业群社交与效果广告部微信广告中心业务逻辑组员工,负责广告系统后台开发,2012年上海同济大学软件学院本科毕业,曾在百度凤巢工作三年, ...

JAVA的CLASS文件详解