Java字節碼解讀

時間  2021-08-14
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1. 字節碼

Java字節碼是Java虛擬機執行的一種指令格式.class文件是編譯器編譯以後供虛擬機解釋執行的二進制字節碼文件.java

下面舉個例子,寫一段Java打碼,並編譯.數組

package com.xfhy.test;

public class Hello {
    private int num = 1;

    public int add() {
        num = num + 2;
        return num;
    }
}
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編譯獲得class文件以後,用Hex Fiend軟件打開該class文件.安全

CAFEBABE 00000034 00130A00 04000F09 00030010 07001107 00120100 036E756D
01000149 0100063C 696E6974 3E010003 28295601 0004436F 64650100 0F4C696E
654E756D 62657254 61626C65 01000361 64640100 03282949 01000A53 6F757263
6546696C 6501000A 48656C6C 6F2E6A61 76610C00 0700080C 00050006 01001363
6F6D2F78 6668792F 74657374 2F48656C 6C6F0100 106A6176 612F6C61 6E672F4F
626A6563 74002100 03000400 00000100 02000500 06000000 02000100 07000800
01000900 00002600 02000100 00000A2A B700012A 04B50002 B1000000 01000A00
00000A00 02000000 03000400 04000100 0B000C00 01000900 00002B00 03000100
00000F2A 2AB40002 0560B500 022AB400 02AC0000 0001000A 0000000A 00020000
0007000A 00080001 000D0000 0002000E
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class文件內部就是長這個樣子. 裏面是一堆16進制字節,徹底看不懂.JVM是如何解讀的?markdown

2. 字節碼結構

class文件格式採用一種相似於C語言結構體的僞結構來存儲數據,這種僞結構只有兩種數據類型: 無符號數和表.數據結構

  • 無符號數: 無符號數能夠用來描述數字、索引引用、數量值或按照utf-8編碼構成的字符串值.其中無符號數屬於基本的數據類型。 以u一、u二、u四、u8來分別表明1個字節、2個字節、4個字節和8個字節.
  • 表: 表是由多個無符號數或其餘表構成的複合數據結構.全部的表都以「_info」結尾, 因爲表沒有固定長度,因此一般會在其前面加上個數說明.

class的內容其實就是下面這張表裏面的數據順序排列的,只須要安裝這個順序逐一進行解讀就能夠了:ide

類型 名稱 說明 長度
u4 magic 魔數，識別 Class 文件格式 4 個字節
u2 minor_version 副版本號 2 個字節
u2 major_version 主版本號 2 個字節
u2 constant_pool_count 常量池計算器 2 個字節
cp_info constant_pool 常量池 n 個字節
u2 access_flags 訪問標誌 2 個字節
u2 this_class 類索引 2 個字節
u2 super_class 父類索引 2 個字節
u2 interfaces_count 接口計數器 2 個字節
u2 interfaces 接口索引集合 2 個字節
u2 fields_count 字段個數 2 個字節
field_info fields 字段集合 n 個字節
u2 methods_count 方法計數器 2 個字節
method_info methods 方法集合 n 個字節
u2 attributes_count 附加屬性計數器 2 個字節
attribute_info attributes 附加屬性集合 n 個字節

2.1 魔數

用於標記當前文件是class(爲啥不是用後綴來標記該文件爲class文件,由於防止後綴被修改,爲了安全),固定值爲0XCAFEBABE.文件一開始就是這個.oop

2.2 版本號

魔數後面的00000034是版本號,也是4個字節，其中前2個字節表示副版本號，後2個字節表示主版本號.這裏0034對應的值是52,也就是jdk 1.8.0post

2.3 常量池

2.3.1 常量池容量計數器

接着是常量池相關的東西了,常量池的數量不固定,須要2個字節來表示常量池容量計數值.demo裏面是0013,也就是19.ui

咱經過javap -verbose Hello命令查看該class的字節碼以下(只截取了常量池部分數據):this

Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#15         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #3.#16         // com/xfhy/test/Hello.num:I
   #3 = Class              #17            // com/xfhy/test/Hello
   #4 = Class              #18            // java/lang/Object
   #5 = Utf8               num
   #6 = Utf8               I
   #7 = Utf8               <init>
   #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               add
  #12 = Utf8               ()I
  #13 = Utf8               SourceFile
  #14 = Utf8               Hello.java
  #15 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V
  #16 = NameAndType        #5:#6          // num:I
  #17 = Utf8               com/xfhy/test/Hello
  #18 = Utf8               java/lang/Object
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能夠看到這裏其實序號是從1開始的,並且總共是18個??? 那爲啥class文件裏面的數值是19?由於它把第0項常量空出來了:這是爲了在於知足後面某些指向常量池的索引值的數據在特定狀況下須要表達"不引用任何一個常量池項目"的含義,這種狀況可用索引值0來表示.

2.3.2 常量解讀

首先是第一個常量0x0a,即10.這裏的10表明的是CONSTANT_Methodref_info,即類中方法的符號引用. 常量標誌數值的含義表:

類型 標誌 描述
CONSTANT_utf8_info 1 UTF-8 編碼的字符串
CONSTANT_Integer_info 3 整形字面量
CONSTANT_Float_info 4 浮點型字面量
CONSTANT_Long_info 5 長整型字面量
CONSTANT_Double_info 6 雙精度浮點型字面量
CONSTANT_Class_info 7 類或接口的符號引用
CONSTANT_String_info 8 字符串類型字面量
CONSTANT_Fieldref_info 9 字段的符號引用
CONSTANT_Methodref_info 10 類中方法的符號引用
CONSTANT_InterfaceMethodref_info 11 接口中方法的符號引用
CONSTANT_NameAndType_info 12 字段或方法的符號引用
CONSTANT_MethodHandle_info 15 表示方法句柄
CONSTANT_MothodType_info 16 標誌方法類型
CONSTANT_InvokeDynamic_info 18 表示一個動態方法調用點

什麼是符號引用? 常量池主要存放兩大常量,字面量和符號引用.

  • 字面量: 文本字符串,聲明爲final的常量值
  • 符號引用: 類和接口的全限定名,字段的名稱和描述符,方法的名稱和描述符

知道了該標誌的含義,說明接下來的數據就是類中方法的符號引用的數據.可是咱們不知道這個數據到底有多長.得看下面這個表格,常量池中的17種數據類型的結構總表,才知道它的結構到底如何:

常量池中的17種數據類型的結構總表1 常量池中的17種數據類型的結構總表2 常量池中的17種數據類型的結構總表3

從表中查出CONSTANT_Methodref_info的tag是10,上面已經拿到了.而後接下來的2個u2表示它的數據,在demo中的值爲: 0004 000F

  • 前兩位的值爲0x0004,即 4,指向常量池第 4 項的索引
  • 後兩位的值爲0x000f,即 15,指向常量池第 15 項的索引

至此,第一個常量就解讀完畢了.後面還有17個常量,就不一一解讀了,就是查字典.全部的常量都在這裏了,它們最後的解讀出來是和javap -verbose Hello解讀出來的Constant pool是一致的.

0A00 04000F09 00030010 07001107 00120100 036E756D
01000149 0100063C 696E6974 3E010003 28295601 0004436F 64650100 0F4C696E
654E756D 62657254 61626C65 01000361 64640100 03282949 01000A53 6F757263
6546696C 6501000A 48656C6C 6F2E6A61 76610C00 0700080C 00050006 01001363
6F6D2F78 6668792F 74657374 2F48656C 6C6F0100 106A6176 612F6C61 6E672F4F
626A6563 74
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2.4 訪問標誌

常量池過了就是訪問標誌了,用兩個字節來表示，其標識了類或者接口的訪問信息，好比：該 Class 文件是類仍是接口，是否被定義成public，是不是abstract，若是是類，是否被聲明成final等等。各類訪問標誌以下所示:

標誌名稱 標誌值 含義
ACC_PUBLIC 0x0001 是否爲 Public 類型
ACC_FINAL 0x0010 是否被聲明爲 final，只有類能夠設置
ACC_SUPER 0x0020 是否容許使用 invokespecial 字節碼指令的新語義，JDK1.0.2 以後編譯出來的類的這個標誌默認爲真
ACC_INTERFACE 0x0200 標誌這是一個接口
ACC_ABSTRACT 0x0400 是否爲 abstract 類型，對於接口或者抽象類來講，次標誌值爲真，其餘類型爲假
ACC_SYNTHETIC 0x1000 標誌這個類並不是由用戶代碼產生
ACC_ANNOTATION 0x2000 標誌這是一個註解
ACC_ENUM x4000 標誌這是一個枚舉

在本demo中是0021,爲了方便尋找,我加了~~將該位置數據間隔開.

CAFEBABE 00000034 00130A00 04000F09 00030010 07001107 00120100 036E756D
01000149 0100063C 696E6974 3E010003 28295601 0004436F 64650100 0F4C696E
654E756D 62657254 61626C65 01000361 64640100 03282949 01000A53 6F757263
6546696C 6501000A 48656C6C 6F2E6A61 76610C00 0700080C 00050006 01001363
6F6D2F78 6668792F 74657374 2F48656C 6C6F0100 106A6176 612F6C61 6E672F4F
626A6563 74~~0021~~00 03000400 00000100 02000500 06000000 02000100 07000800
01000900 00002600 02000100 00000A2A B700012A 04B50002 B1000000 01000A00
00000A00 02000000 03000400 04000100 0B000C00 01000900 00002B00 03000100
00000F2A 2AB40002 0560B500 022AB400 02AC0000 0001000A 0000000A 00020000
0007000A 00080001 000D0000 0002000E
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0x0021就是0x0001和0x0020的並集,即就是public.

2.5 類索引,父類索引,接口索引

  • 訪問標誌後的兩個字節就是類索引
  • 類索引後的兩個字節就是父類索引
  • 父類索引後的兩個字節則是接口索引計數器

我將數據標記了一下:

CAFEBABE 00000034 00130A00 04000F09 00030010 07001107 00120100 036E756D
01000149 0100063C 696E6974 3E010003 28295601 0004436F 64650100 0F4C696E
654E756D 62657254 61626C65 01000361 64640100 03282949 01000A53 6F757263
6546696C 6501000A 48656C6C 6F2E6A61 76610C00 0700080C 00050006 01001363
6F6D2F78 6668792F 74657374 2F48656C 6C6F0100 106A6176 612F6C61 6E672F4F
626A6563 740021~~00 03000400 00~~000100 02000500 06000000 02000100 07000800
01000900 00002600 02000100 00000A2A B700012A 04B50002 B1000000 01000A00
00000A00 02000000 03000400 04000100 0B000C00 01000900 00002B00 03000100
00000F2A 2AB40002 0560B500 022AB400 02AC0000 0001000A 0000000A 00020000
0007000A 00080001 000D0000 0002000E
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2.5.1 類索引

類索引的值爲0x0003, 即爲指向常量池中第三項的索引com/xfhy/test/Hello,這裏用到了常量池,經過類索引能夠肯定類的全限定名.

2.5.2 父類索引

父類索引的值爲0x0004,即爲指向常量池中第4項的索引java/lang/Object,類都是繼承自Object的.

2.5.3 接口計數器

而後是接口計數器0x0000,這裏沒有接口,因此是0.

2.5.4 接口索引集合

這裏原本接下來是接口索引集合的,可是這裏沒有用,因此不佔數據空間.

2.6 字段表

字段表用來描述類或者接口中聲明的變量.這裏的字段包含了類級別變量以及實例變量,可是不包括方法內部聲明的局部變量.

字段表裏麪包含了如下幾個數據:

類型 名稱 含義 數量
u2 access_flags 訪問標誌 1
u2 name_index 字段名索引 1
u2 descriptor_index 描述符索引 1
u2 attributes_count 屬性計數器 1
attribute_info attributes 屬性集合 attributes_count

我將數據標記了一下:

CAFEBABE 00000034 00130A00 04000F09 00030010 07001107 00120100 036E756D
01000149 0100063C 696E6974 3E010003 28295601 0004436F 64650100 0F4C696E
654E756D 62657254 61626C65 01000361 64640100 03282949 01000A53 6F757263
6546696C 6501000A 48656C6C 6F2E6A61 76610C00 0700080C 00050006 01001363
6F6D2F78 6668792F 74657374 2F48656C 6C6F0100 106A6176 612F6C61 6E672F4F
626A6563 74002100 03000400 00~~000100 02000500 060000~~00 02000100 07000800
01000900 00002600 02000100 00000A2A B700012A 04B50002 B1000000 01000A00
00000A00 02000000 03000400 04000100 0B000C00 01000900 00002B00 03000100
00000F2A 2AB40002 0560B500 022AB400 02AC0000 0001000A 0000000A 00020000
0007000A 00080001 000D0000 0002000E
複製代碼

2.6.1 字段表計數器

值爲0x0001,由於只有一個字段.

2.6.2 字段表 單個分析

接下來將demo中的這個字段進行分析一下,首先是字段表訪問標誌,這裏的值是0x0002,是什麼含義呢?得看下面這張表

標誌名稱 標誌值 含義
ACC_PUBLIC 0x0001 字段是否爲 public
ACC_PRIVATE 0x0002 字段是否爲 private
ACC_PROTECTED 0x0004 字段是否爲 protected
ACC_STATIC 0x0008 字段是否爲 static
ACC_FINAL 0x0010 字段是否爲 final
ACC_VOLATILE 0x0040 字段是否爲 volatile
ACC_TRANSTENT 0x0080 字段是否爲 transient
ACC_SYNCHETIC 0x1000 字段是否爲由編譯器自動產生
ACC_ENUM 0x4000 字段是否爲 enum

值是0x0002表明着private修飾符.

  • 訪問標誌的值爲0x0002，查詢上面字段訪問標誌的表格，可得字段爲private；
  • 字段名索引的值爲0x0005, 查詢常量池中的第 5 項, 可得: num
  • 描述符索引的值爲0x0006, 查詢常量池中的第 6 項, 可得: I
  • 屬性計數器的值爲0x0000, 即沒有任何的屬性.

2.7 方法表

接下來是方法表,前面兩個字節依然用來表示方法表的容量,我將數據標記了一下:

CAFEBABE 00000034 00130A00 04000F09 00030010 07001107 00120100 036E756D
01000149 0100063C 696E6974 3E010003 28295601 0004436F 64650100 0F4C696E
654E756D 62657254 61626C65 01000361 64640100 03282949 01000A53 6F757263
6546696C 6501000A 48656C6C 6F2E6A61 76610C00 0700080C 00050006 01001363
6F6D2F78 6668792F 74657374 2F48656C 6C6F0100 106A6176 612F6C61 6E672F4F
626A6563 74002100 03000400 00000100 02000500 060000~~00 02000100 07000800
010009~~00 00002600 02000100 00000A2A B700012A 04B50002 B1000000 01000A00
00000A00 02000000 03000400 04000100 0B000C00 01000900 00002B00 03000100
00000F2A 2AB40002 0560B500 022AB400 02AC0000 0001000A 0000000A 00020000
0007000A 00080001 000D0000 0002000E
複製代碼

方法表的容量爲0x0002,即demo中有2個方法(還有1個默認的構造方法,別忘了..).

2.7.1 方法表的結構

既然是表,那確定有結構,還有嚴格的順序規定.

類型 名稱 含義 數量
u2 access_flags 訪問標誌 1
u2 name_index 方法名索引 1
u2 descriptor_index 描述符索引 1
u2 attributes_count 屬性計數器 1
attribute_info attributes 屬性集合 attributes_count

2.7.2 方法表訪問標誌

方法也是有訪問標誌的

標誌名稱 標誌值 含義
ACC_PUBLIC 0x0001 方法是否爲 public
ACC_PRIVATE 0x0002 方法是否爲 private
ACC_PROTECTED 0x0004 方法是否爲 protected
ACC_STATIC 0x0008 方法是否爲 static
ACC_FINAL 0x0010 方法是否爲 final
ACC_SYHCHRONRIZED 0x0020 方法是否爲 synchronized
ACC_BRIDGE 0x0040 方法是不是有編譯器產生的方法
ACC_VARARGS 0x0080 方法是否接受參數
ACC_NATIVE 0x0100 方法是否爲 native
ACC_ABSTRACT 0x0400 方法是否爲 abstract
ACC_STRICTFP 0x0800 方法是否爲 strictfp
ACC_SYNTHETIC 0x1000 方法是不是有編譯器自動產生的

2.7.3 解讀方法

第一個方法是:

000100 07000800 010009
複製代碼
  • 訪問標誌的值爲0x0001，查詢上面字段訪問標誌的表格，可得字段爲 public；
  • 方法名索引的值爲0x0007，查詢常量池中的第 7 項，可得：<init>
  • 這個名爲<init>的方法實際上就是默認的構造方法了。
  • 描述符索引的值爲0x0008，查詢常量池中的第 8 項，可得：()V
  • 屬性計數器的值爲0x0001，即這個方法表有一個屬性。
  • 屬性計數器後面就是屬性表了，因爲只有一個屬性，因此這裏也只有一個屬性表。
    因爲涉及到屬性表，這裏簡單說下，下一節會詳細介紹。
    屬性表的前兩個字節是屬性名稱索引，這裏的值爲0x0009, 查下常量池中的第 9 項:Code.即這是一個Code屬性，咱們方法裏面的代碼就是存放在這個 Code 屬性裏面。相關細節暫且不表。下一節會詳細介紹 Code 屬性。

先跳過屬性表，咱們再來看下第二個方法: 000100 0B000C00 010009

  • 訪問標誌的值爲0x0001，查詢上面字段訪問標誌的表格，可得字段爲 public；
  • 方法名索引的值爲0x000b，查詢常量池中的第 11 項，可得: add
  • 描述符索引的值爲 0x000c，查詢常量池中的第 12 項，可得: ()I
  • 屬性計數器的值爲0x0001，即這個方法表有一個屬性。
  • 屬性名稱索引的值一樣也是0x0009，即這是一個 Code 屬性。 能夠看到，第二個方法表就是咱們自定義的add()方法了。

2.8 屬性表

上面提到了屬性表,如今咱們來看一下屬性表是什麼.

2.8.1 屬性類型

屬性表實際上有不少類型,上面看到的Code屬性只是其中一個.

屬性名稱 使用位置 含義
Code 方法表 Java 代碼編譯成的字節碼指令
ConstantValue 字段表 final 關鍵字定義的常量池
Deprecated 類，方法，字段表 被聲明爲 deprecated 的方法和字段
Exceptions 方法表 方法拋出的異常
EnclosingMethod 類文件 僅當一個類爲局部類或者匿名類是才能擁有這個屬性，這個屬性用於標識這個類所在的外圍方法
InnerClass 類文件 內部類列表
LineNumberTable Code 屬性 Java 源碼的行號與字節碼指令的對應關係
LocalVariableTable Code 屬性 方法的局部便狼描述
StackMapTable Code 屬性 JDK1.6 中新增的屬性，供新的類型檢查檢驗器檢查和處理目標方法的局部變量和操做數有所須要的類是否匹配
Signature 類，方法表，字段表 用於支持泛型狀況下的方法簽名
SourceFile 類文件 記錄源文件名稱
SourceDebugExtension 類文件 用於存儲額外的調試信息
Synthetic 類，方法表，字段表 標誌方法或字段爲編譯器自動生成的
LocalVariableTypeTable 類 使用特徵簽名代替描述符，是爲了引入泛型語法以後能描述泛型參數化類型而添加
RuntimeVisibleAnnotations 類，方法表，字段表 爲動態註解提供支持
RuntimeInvisibleAnnotations 表，方法表，字段表 用於指明哪些註解是運行時不可見的
RuntimeVisibleParameterAnnotation 方法表 做用與 RuntimeVisibleAnnotations 屬性相似，只不過做用對象爲方法
RuntimeInvisibleParameterAnnotation 方法表 做用與 RuntimeInvisibleAnnotations 屬性相似，做用對象哪一個爲方法參數
AnnotationDefault 方法表 用於記錄註解類元素的默認值
BootstrapMethods 類文件 用於保存 invokeddynamic 指令引用的引導方式限定符

2.8.2 屬性表結構

知道了屬性以後,還得知道該屬性對應的結構,而後才能解析出來:

類型 名稱 數量 含義
u2 attribute_name_index 1 屬性名索引
u2 attribute_length 1 屬性長度
u1 info attribute_length 屬性表

能夠看到這裏的屬性表其實只是定義了屬性的長度,裏面還有一個表用來自定義的,是不定長的,具體的結構是本身去定義的.

2.8.3 Code屬性

這裏只單獨介紹一下Code屬性.Code屬性就是存放方法體裏面的代碼,像接口或者抽象方法,它們沒有具體的方法體,所以不會有Code屬性.

Code屬性表結構:

類型 名稱 數量 含義
u2 attribute_name_index 1 屬性名索引
u4 attribute_length 1 屬性長度
u2 max_stack 1 操做數棧深度的最大值
u2 max_locals 1 局部變量表所需的存續空間
u4 code_length 1 字節碼指令的長度
u1 code code_length 存儲字節碼指令
u2 exception_table_length 1 異常表長度
exception_info exception_table exception_length 異常表
u2 attributes_count 1 屬性集合計數器
attribute_info attributes attributes_count 屬性集合

Code屬性表的前兩項是和屬性表是一致的,Code屬性是遵循屬性表的結構,後面那些是它自定義的結構.

這裏我就再也不一一去解讀Code屬性了,就是查字典.

咱們能夠一步到位,使用javap -verbose Hello能夠獲得獲得字節碼指令

public com.xfhy.test.Hello();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: aload_0
         5: iconst_1
         6: putfield      #2                  // Field num:I
         9: return
      LineNumberTable:
        line 3: 0
        line 4: 4

  public int add();
    descriptor: ()I
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=3, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: aload_0
         2: getfield      #2                  // Field num:I
         5: iconst_2
         6: iadd
         7: putfield      #2                  // Field num:I
        10: aload_0
        11: getfield      #2                  // Field num:I
        14: ireturn
      LineNumberTable:
        line 7: 0
        line 8: 10

複製代碼

這裏涉及到一些字節碼指令,這些指令含義以下表:

字節碼 助記符 指令含義
0x00 nop 什麼都不作
0x01 aconst_null 將 null 推送至棧頂
0x02 iconst_m1 將 int 型 - 1 推送至棧頂
0x03 iconst_0 將 int 型 0 推送至棧頂
0x04 iconst_1 將 int 型 1 推送至棧頂
0x05 iconst_2 將 int 型 2 推送至棧頂
0x06 iconst_3 將 int 型 3 推送至棧頂
0x07 iconst_4 將 int 型 4 推送至棧頂
0x08 iconst_5 將 int 型 5 推送至棧頂
0x09 lconst_0 將 long 型 0 推送至棧頂
0x0a lconst_1 將 long 型 1 推送至棧頂
0x0b fconst_0 將 float 型 0 推送至棧頂
0x0c fconst_1 將 float 型 1 推送至棧頂
0x0d fconst_2 將 float 型 2 推送至棧頂
0x0e dconst_0 將 do le 型 0 推送至棧頂
0x0f dconst_1 將 do le 型 1 推送至棧頂
0x10 bipush 將單字節的常量值 (-128~127) 推送至棧頂
0x11 sipush 將一個短整型常量值 (-32768~32767) 推送至棧頂
0x12 ldc 將 int, float 或 String 型常量值從常量池中推送至棧頂
0x13 ldc_w 將 int, float 或 String 型常量值從常量池中推送至棧頂（寬索引）
0x14 ldc2_w 將 long 或 do le 型常量值從常量池中推送至棧頂（寬索引）
0x15 iload 將指定的 int 型本地變量
0x16 lload 將指定的 long 型本地變量
0x17 fload 將指定的 float 型本地變量
0x18 dload 將指定的 do le 型本地變量
0x19 aload 將指定的引用類型本地變量
0x1a iload_0 將第一個 int 型本地變量
0x1b iload_1 將第二個 int 型本地變量
0x1c iload_2 將第三個 int 型本地變量
0x1d iload_3 將第四個 int 型本地變量
0x1e lload_0 將第一個 long 型本地變量
0x1f lload_1 將第二個 long 型本地變量
0x20 lload_2 將第三個 long 型本地變量
0x21 lload_3 將第四個 long 型本地變量
0x22 fload_0 將第一個 float 型本地變量
0x23 fload_1 將第二個 float 型本地變量
0x24 fload_2 將第三個 float 型本地變量
0x25 fload_3 將第四個 float 型本地變量
0x26 dload_0 將第一個 do le 型本地變量
0x27 dload_1 將第二個 do le 型本地變量
0x28 dload_2 將第三個 do le 型本地變量
0x29 dload_3 將第四個 do le 型本地變量
0x2a aload_0 將第一個引用類型本地變量
0x2b aload_1 將第二個引用類型本地變量
0x2c aload_2 將第三個引用類型本地變量
0x2d aload_3 將第四個引用類型本地變量
0x2e iaload 將 int 型數組指定索引的值推送至棧頂
0x2f laload 將 long 型數組指定索引的值推送至棧頂
0x30 faload 將 float 型數組指定索引的值推送至棧頂
0x31 daload 將 do le 型數組指定索引的值推送至棧頂
0x32 aaload 將引用型數組指定索引的值推送至棧頂
0x33 baload 將 boolean 或 byte 型數組指定索引的值推送至棧頂
0x34 caload 將 char 型數組指定索引的值推送至棧頂
0x35 saload 將 short 型數組指定索引的值推送至棧頂
0x36 istore 將棧頂 int 型數值存入指定本地變量
0x37 lstore 將棧頂 long 型數值存入指定本地變量
0x38 fstore 將棧頂 float 型數值存入指定本地變量
0x39 dstore 將棧頂 do le 型數值存入指定本地變量
0x3a astore 將棧頂引用型數值存入指定本地變量
0x3b istore_0 將棧頂 int 型數值存入第一個本地變量
0x3c istore_1 將棧頂 int 型數值存入第二個本地變量
0x3d istore_2 將棧頂 int 型數值存入第三個本地變量
0x3e istore_3 將棧頂 int 型數值存入第四個本地變量
0x3f lstore_0 將棧頂 long 型數值存入第一個本地變量
0x40 lstore_1 將棧頂 long 型數值存入第二個本地變量
0x41 lstore_2 將棧頂 long 型數值存入第三個本地變量
0x42 lstore_3 將棧頂 long 型數值存入第四個本地變量
0x43 fstore_0 將棧頂 float 型數值存入第一個本地變量
0x44 fstore_1 將棧頂 float 型數值存入第二個本地變量
0x45 fstore_2 將棧頂 float 型數值存入第三個本地變量
0x46 fstore_3 將棧頂 float 型數值存入第四個本地變量
0x47 dstore_0 將棧頂 do le 型數值存入第一個本地變量
0x48 dstore_1 將棧頂 do le 型數值存入第二個本地變量
0x49 dstore_2 將棧頂 do le 型數值存入第三個本地變量
0x4a dstore_3 將棧頂 do le 型數值存入第四個本地變量
0x4b astore_0 將棧頂引用型數值存入第一個本地變量
0x4c astore_1 將棧頂引用型數值存入第二個本地變量
0x4d astore_2 將棧頂引用型數值存入第三個本地變量
0x4e astore_3 將棧頂引用型數值存入第四個本地變量
0x4f iastore 將棧頂 int 型數值存入指定數組的指定索引位置
0x50 lastore 將棧頂 long 型數值存入指定數組的指定索引位置
0x51 fastore 將棧頂 float 型數值存入指定數組的指定索引位置
0x52 dastore 將棧頂 do le 型數值存入指定數組的指定索引位置
0x53 aastore 將棧頂引用型數值存入指定數組的指定索引位置
0x54 bastore 將棧頂 boolean 或 byte 型數值存入指定數組的指定索引位置
0x55 castore 將棧頂 char 型數值存入指定數組的指定索引位置
0x56 sastore 將棧頂 short 型數值存入指定數組的指定索引位置
0x57 pop 將棧頂數值彈出 (數值不能是 long 或 do le 類型的)
0x58 pop2 將棧頂的一個（long 或 do le 類型的) 或兩個數值彈出（其它）
0x59 dup 複製棧頂數值並將複製值壓入棧頂
0x5a dup_x1 複製棧頂數值並將兩個複製值壓入棧頂
0x5b dup_x2 複製棧頂數值並將三個（或兩個）複製值壓入棧頂
0x5c dup2 複製棧頂一個（long 或 do le 類型的) 或兩個（其它）數值並將複製值壓入棧頂
0x5d dup2_x1 dup_x1 指令的雙倍版本
0x5e dup2_x2 dup_x2 指令的雙倍版本
0x5f swap 將棧最頂端的兩個數值互換 (數值不能是 long 或 do le 類型的)
0x60 iadd 將棧頂兩 int 型數值相加並將結果壓入棧頂
0x61 ladd 將棧頂兩 long 型數值相加並將結果壓入棧頂
0x62 fadd 將棧頂兩 float 型數值相加並將結果壓入棧頂
0x63 dadd 將棧頂兩 do le 型數值相加並將結果壓入棧頂
0x64 is 將棧頂兩 int 型數值相減並將結果壓入棧頂
0x65 ls 將棧頂兩 long 型數值相減並將結果壓入棧頂
0x66 fs 將棧頂兩 float 型數值相減並將結果壓入棧頂
0x67 ds 將棧頂兩 do le 型數值相減並將結果壓入棧頂
0x68 imul 將棧頂兩 int 型數值相乘並將結果壓入棧頂
0x69 lmul 將棧頂兩 long 型數值相乘並將結果壓入棧頂
0x6a fmul 將棧頂兩 float 型數值相乘並將結果壓入棧頂
0x6b dmul 將棧頂兩 do le 型數值相乘並將結果壓入棧頂
0x6c idiv 將棧頂兩 int 型數值相除並將結果壓入棧頂
0x6d ldiv 將棧頂兩 long 型數值相除並將結果壓入棧頂
0x6e fdiv 將棧頂兩 float 型數值相除並將結果壓入棧頂
0x6f ddiv 將棧頂兩 do le 型數值相除並將結果壓入棧頂
0x70 irem 將棧頂兩 int 型數值做取模運算並將結果壓入棧頂
0x71 lrem 將棧頂兩 long 型數值做取模運算並將結果壓入棧頂
0x72 frem 將棧頂兩 float 型數值做取模運算並將結果壓入棧頂
0x73 drem 將棧頂兩 do le 型數值做取模運算並將結果壓入棧頂
0x74 ineg 將棧頂 int 型數值取負並將結果壓入棧頂
0x75 lneg 將棧頂 long 型數值取負並將結果壓入棧頂
0x76 fneg 將棧頂 float 型數值取負並將結果壓入棧頂
0x77 dneg 將棧頂 do le 型數值取負並將結果壓入棧頂
0x78 ishl 將 int 型數值左移位指定位數並將結果壓入棧頂
0x79 lshl 將 long 型數值左移位指定位數並將結果壓入棧頂
0x7a ishr 將 int 型數值右（符號）移位指定位數並將結果壓入棧頂
0x7b lshr 將 long 型數值右（符號）移位指定位數並將結果壓入棧頂
0x7c iushr 將 int 型數值右（無符號）移位指定位數並將結果壓入棧頂
0x7d lushr 將 long 型數值右（無符號）移位指定位數並將結果壓入棧頂
0x7e iand 將棧頂兩 int 型數值做 「按位與」 並將結果壓入棧頂
0x7f land 將棧頂兩 long 型數值做 「按位與」 並將結果壓入棧頂
0x80 ior 將棧頂兩 int 型數值做 「按位或」 並將結果壓入棧頂
0x81 lor 將棧頂兩 long 型數值做 「按位或」 並將結果壓入棧頂
0x82 ixor 將棧頂兩 int 型數值做 「按位異或」 並將結果壓入棧頂
0x83 lxor 將棧頂兩 long 型數值做 「按位異或」 並將結果壓入棧頂
0x84 iinc 將指定 int 型變量增長指定值（i++, i–, i+=2）
0x85 i2l 將棧頂 int 型數值強制轉換成 long 型數值並將結果壓入棧頂
0x86 i2f 將棧頂 int 型數值強制轉換成 float 型數值並將結果壓入棧頂
0x87 i2d 將棧頂 int 型數值強制轉換成 do le 型數值並將結果壓入棧頂
0x88 l2i 將棧頂 long 型數值強制轉換成 int 型數值並將結果壓入棧頂
0x89 l2f 將棧頂 long 型數值強制轉換成 float 型數值並將結果壓入棧頂
0x8a l2d 將棧頂 long 型數值強制轉換成 do le 型數值並將結果壓入棧頂
0x8b f2i 將棧頂 float 型數值強制轉換成 int 型數值並將結果壓入棧頂
0x8c f2l 將棧頂 float 型數值強制轉換成 long 型數值並將結果壓入棧頂
0x8d f2d 將棧頂 float 型數值強制轉換成 do le 型數值並將結果壓入棧頂
0x8e d2i 將棧頂 do le 型數值強制轉換成 int 型數值並將結果壓入棧頂
0x8f d2l 將棧頂 do le 型數值強制轉換成 long 型數值並將結果壓入棧頂
0x90 d2f 將棧頂 do le 型數值強制轉換成 float 型數值並將結果壓入棧頂
0x91 i2b 將棧頂 int 型數值強制轉換成 byte 型數值並將結果壓入棧頂
0x92 i2c 將棧頂 int 型數值強制轉換成 char 型數值並將結果壓入棧頂
0x93 i2s 將棧頂 int 型數值強制轉換成 short 型數值並將結果壓入棧頂
0x94 lcmp 比較棧頂兩 long 型數值大小，並將結果（1，0，-1）壓入棧頂
0x95 fcmpl 比較棧頂兩 float 型數值大小，並將結果（1，0，-1）壓入棧頂；當其中一個數值爲 NaN 時，將 - 1 壓入棧頂
0x96 fcmpg 比較棧頂兩 float 型數值大小，並將結果（1，0，-1）壓入棧頂；當其中一個數值爲 NaN 時，將 1 壓入棧頂
0x97 dcmpl 比較棧頂兩 do le 型數值大小，並將結果（1，0，-1）壓入棧頂；當其中一個數值爲 NaN 時，將 - 1 壓入棧頂
0x98 dcmpg 比較棧頂兩 do le 型數值大小，並將結果（1，0，-1）壓入棧頂；當其中一個數值爲 NaN 時，將 1 壓入棧頂
0x99 ifeq 當棧頂 int 型數值等於 0 時跳轉
0x9a ifne 當棧頂 int 型數值不等於 0 時跳轉
0x9b iflt 當棧頂 int 型數值小於 0 時跳轉
0x9c ifge 當棧頂 int 型數值大於等於 0 時跳轉
0x9d ifgt 當棧頂 int 型數值大於 0 時跳轉
0x9e ifle 當棧頂 int 型數值小於等於 0 時跳轉
0x9f if_icmpeq 比較棧頂兩 int 型數值大小，當結果等於 0 時跳轉
0xa0 if_icmpne 比較棧頂兩 int 型數值大小，當結果不等於 0 時跳轉
0xa1 if_icmplt 比較棧頂兩 int 型數值大小，當結果小於 0 時跳轉
0xa2 if_icmpge 比較棧頂兩 int 型數值大小，當結果大於等於 0 時跳轉
0xa3 if_icmpgt 比較棧頂兩 int 型數值大小，當結果大於 0 時跳轉
0xa4 if_icmple 比較棧頂兩 int 型數值大小，當結果小於等於 0 時跳轉
0xa5 if_acmpeq 比較棧頂兩引用型數值，當結果相等時跳轉
0xa6 if_acmpne 比較棧頂兩引用型數值，當結果不相等時跳轉
0xa7 goto 無條件跳轉
0xa8 jsr 跳轉至指定 16 位 offset 位置，並將 jsr 下一條指令地址壓入棧頂
0xa9 ret 返回至本地變量
0xaa tableswitch 用於 switch 條件跳轉，case 值連續（可變長度指令）
0xab lookupswitch 用於 switch 條件跳轉，case 值不連續（可變長度指令）
0xac ireturn 從當前方法返回 int
0xad lreturn 從當前方法返回 long
0xae freturn 從當前方法返回 float
0xaf dreturn 從當前方法返回 do le
0xb0 areturn 從當前方法返回對象引用
0xb1 return 從當前方法返回 void
0xb2 getstatic 獲取指定類的靜態域，並將其值壓入棧頂
0xb3 putstatic 爲指定的類的靜態域賦值
0xb4 getfield 獲取指定類的實例域，並將其值壓入棧頂
0xb5 putfield 爲指定的類的實例域賦值
0xb6 invokevirtual 調用實例方法
0xb7 invokespecial 調用超類構造方法，實例初始化方法，私有方法
0xb8 invokestatic 調用靜態方法
0xb9 invokeinterface 調用接口方法
0xba – 無此指令
0xbb new 建立一個對象，並將其引用值壓入棧頂
0xbc newarray 建立一個指定原始類型（如 int, float, char…）的數組，並將其引用值壓入棧頂
0xbd anewarray 建立一個引用型（如類，接口，數組）的數組，並將其引用值壓入棧頂
0xbe arraylength 得到數組的長度值並壓入棧頂
0xbf athrow 將棧頂的異常拋出
0xc0 checkcast 檢驗類型轉換，檢驗未經過將拋出 ClassCastException
0xc1 instanceof 檢驗對象是不是指定的類的實例，若是是將 1 壓入棧頂，不然將 0 壓入棧頂
0xc2 monitorenter 得到對象的鎖，用於同步方法或同步塊
0xc3 monitorexit 釋放對象的鎖，用於同步方法或同步塊
0xc4 wide <待補充>
0xc5 multianewarray 建立指定類型和指定維度的多維數組（執行該指令時，操做棧中必須包含各維度的長度值），並將其引用值壓入棧頂
0xc6 ifnull 爲 null 時跳轉
0xc7 ifnonnull 不爲 null 時跳轉
0xc8 goto_w 無條件跳轉（寬索引）
0xc9 jsr_w 跳轉至指定 32 位 offset 位置，並將 jsr_w 下一條指令地址壓入棧頂

固然,這麼多屬性根本不用記住,須要的時候查表就行.

2.9 附加屬性

SourceFile 屬性,即附加屬性.它的屬性結構以下

類型 名稱 數量 含義
u2 attribute_name_index 1 屬性名索引
u4 attribute_length 1 屬性長度
u2 sourcefile_index 1 源碼文件索引
  • 屬性名索引的值爲0x000d，即常量池中的第 13 項，查詢可得: SourceFile
  • 屬性長度的值爲0x00 00 00 02, 即長度爲 2
  • 源碼文件索引的值爲0x000e, 即常量池中的第 14 項, 查詢可得: Hello.java

2.10 其餘屬性

其餘還有一些Java虛擬機預約義了不少屬性,就不一一解讀了,就是查字典.

3. 總結

Java字節碼就是一些Java虛擬機的指令,而這些指令須要依賴class文件,因此首先得讀取class文件內容.而class文件內容就是一些16進制的數據,很緊湊地將數據按順序擺放在一塊兒,只須要順序解讀,便可獲得指令內容.

❝

ps: 就像《深刻理解Java虛擬機》一書中所說的那樣,解讀class其實就是查字典嘛,來嘛,查嘛,慢慢搞嘛,我就不行治不了你. 剛開始的時候讀起來特別不舒服,讀不太懂這玩意兒,後面慢慢地終於讀懂了,再寫篇文章詳細記錄一下,加深現象. 博客寫得不是很詳細,若是感興趣,建議仍是看書(《深刻理解Java虛擬機》第六章)更系統些.

❞

4. 參考:

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