附:
以下是第六章 类文件结构的内容
Class类文件的结构
Class文件是一组以8个字节为基础单位的二进制流,各个数据项都是紧凑排列的,如果有需要占用8个字节以上的数据项时,会按照高位在前的方式分割成多个8字节进行存储。
Class文件格式采用一种类似于C语言结构体的伪结构来存储数据,这种伪结构中只有两种数据类型——“无符号数”和“表”:
- 无符号数:基本的数据类型,以u1、u2、u4、u8来分别代表1个字节、2个字节、4个字节和8个字节的无符号数,无符号数可以用来描述数字、索引引用、数量值或者按照UTF-8编码构成字符串值。
- 表:由多个无符号数或者其他表作为数据项构成的复合数据类型,为了便于区分,所有表的命名都习惯性地以“_info”结尾。
Class文件由以下这些数据项组成:
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u4 | magic | 1 |
u2 | minor_version | 1 |
u2 | major_version | 1 |
u2 | constant_pool_count | 1 |
cp_info | constant_pool | constant_pool_count-1 |
u2 | access_flags | 1 |
u2 | this_class | 1 |
u2 | super_class | 1 |
u2 | interfaces_count | 1 |
u2 | interfaces | interfaces_count |
u2 | fields_count | 1 |
field_info | fields | fields_count |
u2 | methods_count | 1 |
method_info | methods | methods_count |
u2 | attributes_count | 1 |
attribute_info | attributes | attributes_count |
魔数与Class文件的版本
每个Class文件的头4个字节被称为魔数(Magic Number),它的唯一作用是确定这个文件是否为一个能被虚拟机接受的Class文件。很多文件格式标准都会用魔数来确认文件格式,使用魔数而不是扩展名来进行识别主要是基于安全考虑,因为文件扩展名可以随意改动。Class文件的魔数值为0xCAFEBABE
(咖啡宝贝)。
紧接着魔数的4个字节存储的是Class文件的版本号:第5和第6个字节是次版本号(Minor Version),第7和第8个字节是主版本号(Major Version)。Java的主版本号是从45开始的,JDK 1.1之后的每个JDK大版本发布主版本号向上加1(JDK 1.0~1.1使用了45.0~45.3的版本号),高版本的JDK能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。
Java1:45
Java4:48
Java5:49
Java8:52
以此类推
关于次版本号,曾经在Java 2出现前被短暂使用过,从JDK 1.2以后,直到JDK 12之前次版本号均未使用,全部固定为零。而到了JDK 12时期,由于JDK提供的功能集已经非常庞大,有一些复杂的新特性需要以“公测”的形式放出,所以设计者重新启用了副版本号,将它用于标识“技术预览版”功能特性的支持。如果Class文件中使用了该版本JDK尚未列入正式特性清单中的预览功能,则必须把次版本号标识为65535,以便Java虚拟机在加载类文件时能够区分出来。
JDK版本 | -target参数 | -source参数 | 版本号 |
---|---|---|---|
JDK 1.1.8 | 不支持target参数 | 不支持source参数 | 45.3 |
JDK 1.2.2 | 不带(默认为-target 1.1) | 1.1~1.2 | 45.3 |
JDK 1.2.2 | -target 1.2 | 1.1~1.2 | 46.0 |
JDK 1.3.1_19 | 不带(默认为-target 1.1) | 1.1~1.3 | 45.3 |
JDK 1.3.1_19 | -target 1.3 | 1.1~1.3 | 47.0 |
JDK 1.4.2_10 | 不带(默认为-target 1.2) | 1.1~1.4 | 46.0 |
JDK 1.4.2_10 | -target 1.4 | 1.1~1.4 | 48.0 |
JDK 5.0_11 | 不带(默认为-target 1.5),后续版本不带target参数默认编译的Class文件均与其JDK版本相同 | 11~15 | 49.0 |
JDK 5.0_11 | -target 1.4 -source 1.4 | 1.1~1.5 | 48.0 |
JDK 6 | 不带(默认为-target 6) | 1.1~6 | 50.0 |
JDK 7 | 不带(默认为-target 7) | 1.1~7 | 51.0 |
JDK 8 | 不带(默认为-target 8) | 1.1~8 | 52.0 |
JDK 9 | 不带(默认为-target 9) | 6~9 | 53.0 |
JDK 10 | 不带(默认为-target 10) | 6~10 | 54.0 |
JDK 11 | 不带(默认为-target 11) | 6~11 | 55.0 |
JDK 12 | 不带(默认为-target 12) | 6~12 | 56.0 |
JDK 13 | 不带(默认为-target 13) | 6~13 | 57.0 |
常量池
8~9字节是一项u2类型的数据,代表常量池容量计数值(常量池有多少项),这个容量计数是从1而不是0开始的。
常量池中主要存放两大类常量:字面量(Literal)和符号引用(Symbolic References)。字面量比较接近于Java语言层面的常量概念,如文本字符串、被声明为final的常量值等。而符号引用则属于编译原理方面的概念,主要包括下面几类常量:
+ 被模块导出或者开放的包(Package)
+ 类和接口的全限定名(Fully Qualified Name)
+ 字段的名称和描述符(Descriptor)
+ 方法的名称和描述符
+ 方法句柄和方法类型(Method Handle、Method Type、Invoke Dynamic)
+ 动态调用点和动态常量(Dynamically-Computed Call Site、Dynamically-Computed Constant)
最初常量表中共有11种结构各不相同的表结构数据,后来为了更好地支持动态语言调用,额外增加了4种动态语言相关的常量,为了支持Java模块化系统(Jigsaw),又加入了CONSTANT_Module_info和CONSTANT_Package_info两个常量,所以截至JDK13,常量表中分别有17种不同类型的常量。
这17类表都有一个共同的特点,表结构起始的第一位是个u1类型的标志位(tag,取值见下表标志列),代表着当前常量属于哪种常量类型。17种常量类型所代表的具体含义如表所示。
类型 | 标志 | 描述 |
---|---|---|
CONSTANT_Utf8_info | 1 | UTF-8编码的字符串 |
CONSTANT_Integer_info | 3 | 整型字面量 |
CONSTANT_Float_info | 4 | 浮点型字面量 |
CONSTANT_Long_info | 5 | 长整型字面量 |
CONSTANT_Double_info | 6 | 双精度浮点型字面量 |
CONSTANT_Class_info | 7 | 类或接口的符号引用 |
CONSTANT_String_info | 8 | 字符串类型字面量 |
CONSTANT_Fieldref_info | 9 | 字段的符号引用 |
CONSTANT_Methodref_info | 10 | 类中方法的符号引用 |
CONSTANT_InterfaceMethodref_info | 11 | 接口中方法的符号引用 |
CONSTANT_NameAndType_info | 12 | 字段或方法的部分符号引用 |
CONSTANT_MethodHandle_info | 15 | 表示方法句柄 |
CONSTANT_MethodType_info | 16 | 表示方法类型 |
CONSTANT_Dynamic_info | 17 | 表示一个动态计算常量 |
CONSTANT_InvokeDynamic_info | 18 | 表示一个动态方法调用点 |
CONSTANT_Module_info | 19 | 表示一个模块 |
CONSTANT_Package_info | 20 | 表示一个模块中开放或者导出的包。 |
常量池中的17种数据类型的结构总表:
常量 | 项目 | 类型 | 描述 |
---|---|---|---|
CONSTANT_Utf8_info | tag | u1 | 值为1 |
length | u2 | UTF-8编码的字符串占用的字节数 | |
bytes | u1 | 长度为length的UTF-8编码的字符串 | |
CONSTANT_Integer_info | tag | u1 | 值为3 |
bytes | u4 | 按照高位在前存储的int值 | |
CONSTANT_Float_info | tag | u1 | 值为4 |
bytes | u4 | 按照高位在前存储的float值 | |
CONSTANT_Long_info | tag | u1 | 值为5 |
bytes | u8 | 按照高位在前存储的long值 | |
CONSTANT_Double_info | tag | u1 | 值为6 |
bytes | u8 | 按照高位在前存储的double值 | |
CONSTANT_Class_info | tag | u1 | 值为7 |
index | u2 | 指向全限定名常量项的索引 | |
CONSTANT_String_info | tag | u1 | 值为8 |
index | u2 | 指向字符串字面量的索引 | |
CONSTANT_Fieldref_info | tag | u1 | 值为9 |
index | u2 | 指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_Class_info的索引项 | |
index | u2 | 指向字段描述符CONSTANT_NameAndType的索引项 | |
CONSTANT_Methodref_info | tag | u1 | 值为10 |
index | u2 | 指向声明方法的类描述符CONSTANT_Class_info的索引项 | |
index | u2 | 指向名称及类型描述符CONSTANT_NameAndType的索引项 | |
CONSTANT_InterfaceMethodref_info | tag | u1 | 值为11 |
index | u2 | 指向声明方法的接口描述符CONSTANT_Class_info的索引项 | |
index | u2 | 指向名称及类型描述符CONSTANT_NameAndType的索引项 | |
CONSTANT_NameAndType_info | tag | u1 | 值为12 |
index | u2 | 指向该字段或方法名称常量项的索引 | |
index | u2 | 指向该字段或方法描述符常量项的索引 | |
CONSTANT_MethodHandle_info | tag | u1 | 值为15 |
reference_kind | u1 | 值必须在1至9之间(包括1和9),它决定了方法句柄的类型。方法句柄类型的值表示方法句柄的字节码行为 | |
reference_index | u2 | 值必须是对常量池的有效索引 | |
CONSTANT_MethodType_info | tag | u1 | 值为16 |
descriptor_index | u2 | 值必须是对常量池的有效索引,常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构,表示方法的描述符 | |
CONSTANT_Dynamic_info | tag | u1 | 值为17 |
bootstrap_method_attr_ index | u2 | 值必须是对当前Class文件中引导方法表的bootstrap_methods[]数组的有效索引 | |
name_and_type_index | u2 | 值必须是对当前常量池的有效索引,常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_NameAndType_info结构,表示方法名和方法描述符。 | |
CONSTANT_InvokeDynamic_info | tag | u1 | 值为18 |
bootstrap_method_attr_ index | u2 | 值必须是对当前Class文件中引导方法表的bootstrap_methods[]数组的有效索引 | |
name_and_type_index | u2 | 值必须是对当前常量池的有效索引,常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_NameAndType_info结构,表示方法名和方法描述符。 | |
CONSTANT_Module_info | tag | u1 | 值为19 |
name_index | u2 | 值必须是对常量池的有效索引,常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构,表示模块名字 | |
CONSTANT_Package_info | tag | u1 | 值为20 |
name_index | u2 | 值必须是对常量池的有效索引,常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构,表示包名称 |
访问标志
在常量池结束之后,紧接着的2个字节代表访问标志(access_flags),这个标志用于识别一些类或者接口层次的访问信息
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,只有类可设置 |
ACC_SUPER | 0x0020 | 是否允许使用invokespecial字节码指令的新语义,invokespecial指令的语义在JDK1.0.2发生过改变,为了区别这条指令使用哪种语义,JDK1.0.2之后编译出来的类的这个标志都必须为真 |
ACC_INTERFACE | 0X0200 | 标识这是一个接口 |
ACC_ABSTRACT | 0X0400 | 是否为abstract类型,对于接口或者抽象类来说,此标志值为真,其他类型值为假 |
ACC_SYNTHETIC | 0x1000 | 标识这个类并非由用户代码产生的 |
ACC_ANNOTATION | 0X2000 | 标识这是一个注解 |
ACC_ENUM | 0x4000 | 标识这是一个枚举 |
ACC_MODULE | 0x8000 | 标识这是一个模块 |
access_flags中一共有16个标志位可以使用,当前只定义了其中9个,没有使用到的标志位要求一律为零。
类索引、父类索引与接口索引集合
跟在访问标志后面的,分别是类索引、父类索引和接口索引集合。类索引(this_class)和父类索引(super_class)都是一个u2类型的数据,而接口索引集合(interfaces)是一组u2类型的数据的集合,Class文件中由这三项数据来确定该类型的继承关系。类索引用于确定这个类的全限定名,父类索引用于确定这个类的父类的全限定名。除了java.lang.Object
外,所有Java类的父类索引都不为0。接口索引集合就用来描述这个类实现了哪些接口,这些被实现的接口将按implements关键字后的接口顺序从左到右排列在接口索引集合中。
类索引和父类索引用两个u2类型的索引值表示,它们各自指向一个类型为CONSTANT_Class_info
的类描述符常量,通过CONSTANT_Class_info
类型的常量中的索引值可以找到定义在CONSTANT_Utf8_info
类型的常量中的全限定名字符串。
接口索引集合的入口的第一项u2类型的数据为接口计数器(interfaces_count),表示索引表的容量。
字段表集合
字段表(field_info)用于描述接口或者类中声明的变量,包括类级变量以及实例级变量。
字段表结构:
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u2 | access_flags | 1 |
u2 | name_index | 1 |
u2 | discriptor_index | 1 |
u2 | attributes_count | 1 |
attribute_info | attributes | attributes_count |
其中access_flags
代表字段修饰符,含义如下
标志名称 | 标志值 | 含义 |
---|---|---|
ACC_PUBLIC | 0x0001 | 字段是否public |
ACC_PRIVATE | 0x0002 | 字段是否private |
ACC_PROTECTED | 0x0004 | 字段是否protected |
ACC_STATIC | 0x0008 | 字段是否static |
ACC_FINAL | 0x0010 | 字段是否final |
ACC_VOLATILE | 0x0040 | 字段是否volatile |
ACC_TRANSIENT | 0x0080 | 字段是否transient |
ACC_SYNTHETIC | 0x1000 | 字段是否由编译器自动产生 |
ACC_ENUM | 0x4000 | 字段是否enum |
跟随access_flags
标志的是两项索引值:name_index
和descriptor_index
。它们都是对常量池项的引用,分别代表着字段的简单名称以及字段和方法的描述符。
概念解析:
+ 全限定名:"org/fenixsoft/clazz/TestClass",把类全名中的"."替换成了"/",最后一般会加入一个“;”号表示全限定名结束
+ 简单名称:没有类型和参数修饰的方法或者字段名称
+ 描述符:描述字段的数据类型、方法的参数列表和返回值,基本数据类型以及代表无返回值的void类型都用一个大写字符来表示,而对象类型则用字符L加对象的全限定名来表示:
标识字符 | 含义 |
---|---|
B | 基本类型byte |
C | 基本类型char |
D | 基本类型double |
F | 基本类型float |
I | 基本类型int |
J | 基本类型long |
S | 基本类型short |
Z | 基本类型boolean |
V | 特殊类型void |
L | 对象类型,如Ljava/lang/Object; |
对于数组类型,每一维度将使用一个前置的"["字符来描述,如一个定义为"java.lang.String[][]"类型的二维数组将被记录成"[[Ljava/lang/String;
"
用描述符来描述方法时,按照先参数列表、后返回值的顺序描述,参数列表按照参数的严格顺序放在一组小括号“()”之内。如方法void inc()
的描述符为“()V
”,方法java.lang.String toString()
的描述符为“()Ljava/lang/String;
”。
字段表集合中不会列出从父类或者父接口中继承而来的字段,但有可能出现原本Java代码之中不存在的字段,譬如在内部类中为了保持对外部类的访问性,编译器就会自动添加指向外部类实例的字段。
方法表集合
Class文件中方法表的结构同字段表完全一致:
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u2 | access_flags | 1 |
u2 | name_index | 1 |
u2 | discriptor_index | 1 |
u2 | attributes_count | 1 |
attribute_info | attributes | attributes_count |
访问标志的内容有所区别:
标志名称 | 标志值 | 含义 |
---|---|---|
ACC_PUBLIC | 0x0001 | 字段是否public |
ACC_PRIVATE | 0x0002 | 字段是否private |
ACC_PROTECTED | 0x0004 | 字段是否protected |
ACC_STATIC | 0x0008 | 字段是否static |
ACC_FINAL | 0x0010 | 字段是否final |
ACC_SYNCHRONIZED | 0x0020 | 方法是否为synchronized |
ACC_BRIDGE | 0x0040 | 方法是不是由编译器产生的桥接方法 |
ACC_VARARGS | 0x0080 | 方法是否接受不定参数 |
ACC_NATIVE | 0x0100 | 方法是否为native |
ACC_ABSTRACT | 0x0400 | 方法是否为abstract |
ACC_STRICT | 0X0800 | 方法是否为strictfp |
ACC_SYNTHETIC | 0x1000 | 方法是否由编译器自动产生 |
方法里的Java代码,经过Javac编译器编译成字节码指令之后,存放在方法属性表集合中一个名为“Code”的属性里面
属性表集合
Class文件、字段表、方法表都可以携带自己的属性表集合,以描述某些场景专有的信息。
属性表不再要求各个属性表具有严格顺序,甚至只要不与已有属性名重复,任何人实现的编译器都可以向属性表中写入自己定义的属性信息。
为了能正确解析Class文件,《Java虚拟机规范》最初只预定义了9项所有Java虚拟机实现都应当能识别的属性,而在最新的《Java虚拟机规范》的Java SE 12版本中,预定义属性已经增加到29项:
属性名称 | 使用位置 | 含义 |
---|---|---|
Code | 方法表 | Java代码编译成的字节码指令 |
Constant Value | 字段表 | 由final关键字定义的常量值 |
Deprecated | 类、方法表、字段表 | 被声明为deprecated的方法和字段 |
Exceptions | 方法表 | 方法抛出的异常列表 |
EnclosingMethod | 类文件 | 仅当一个类为局部类或者匿名类时才能拥有这个属性,这个属性用于标示这个类所在的外围方法 |
InnerClasses | 类文件 | 内部类列表 |
LineNumberTable | Code属性 | Java源码的行号与字节码指令的对应关系 |
LocalVariableTable | Code属性 | 方法的局部变量描述 |
StackMapTable | Code属性 | JDK 6中新增的属性,供新的类型检查验证器(Type Checker)检查和处理目标方法的局部变量和操作数栈所需要的类型是否匹配 |
Signature | 类、方法表、字段表 | JDK 5中新增的属性,用于支持范型情况下的方法签名。在Java语言中,任何类、接口、初始化方法或成员的泛型签名如果包含了类型变量(TypeVariables)或参数化类型(Parameterized Types),则Signature属性会为它记录泛型签名信息。由于Java的范型采用擦除法实现,为了避免类型信息被擦除后导致签名混乱,需要这个属性记录范型中的相关信息 |
SourceFile | 类文件 | 记录源文件名称 |
SourceDebugExtension | 类文件 | JDK 5中新增的属性,用于存储额外的调试信息。譬如在进行JSP文件调试时,无法通过Java堆栈来定位到JSP文件的行号,JSR45提案为这些非Java语言编写,却需要编译成字节码并运行在Java虚拟机中的程序提供了一个进行调试的标准机制,使用该属性就可以用于存储这个标准所新加入的调试信息 |
Synthetic | 类、方法表、字段表 | 标识方法或字段为编译器自动生成的 |
LocalVariableTypeTable | 类 | JDK 5中新增的属性,它使用特征签名代替描述符,是为了引入泛型语法之后能描述泛型参数化类型而添加 |
RuntimeVisibleAnnotations | 类、方法表、字段表 | JDK 5中新增的属性,为动态注解提供支持。该属性用于指明哪些注解是运行时(实际上运行时就是进行反射调用)可见的 |
RuntimeInvisibleAnnotations | 类、方法表、字段表 | JDK 5中新增的属性,与RuntimeVisibleAnnotations属性作用刚好相反,用于指明哪些注解是运行时不可见的 |
RuntimeVisibleParameterAnnotations | 方法表 | JDK 5中新增的属性,作用与RuntimeVisibleAnnotations属性类似,只不过作用对象为方法参数 |
RuntimeInvisibleParameterAnnotations | 方法表 | JDK 5中新增的属性,作用与RuntimeInvisibleAnnotations属性类似,只不过作用对象为方法参数 |
AnnotationDefault | 方法表 | JDK 5中新增的属性,用于记录注解类元素的默认值 |
BootstrapMethods | 类文件 | JDK 7中新增的属性,用于保存invokedynamic指令引用的引导方法限定符 |
RuntimeVisibleTypeAnnotations | 类、方法表、字段表,Code属性 | JDK 8中新增的属性,为实现JSR 308中新增的类型注解提供的支持,用于指明哪些类注解是运行时(实际上运行时就是进行反射调用)可见的 |
RuntimeInvisibleTypeAnnotations | 类、方法表、字段表,Code属性 | JDK 8中新增的属性,为实现JSR 308中新增的类型注解提供的支持,与RuntimeVisibleTypeAnnotations属性作用刚好相反,用于指明哪些注解是运行时不可见的 |
MethodParameters | 方法表 | JDK 8中新增的属性,用于支持(编译时加上-parameters参数)将方法名称编译进Class文件中,并可运行时获取。此前要获取方法名称(典型的如IDE的代码提示)只能通过JavaDoc中得到 |
Module | 类 | JDK 9中新增的属性,用于记录一个Module的名称以及相关信息(requires、exports、opens、uses、provides) |
ModulePackages | 类 | JDK 9中新增的属性,用于记录一个模块中所有被exports或者opens的包 |
ModuleMainClass | 类 | JDK 9中新增的属性,用于指定一个模块的主类 |
NestHost | 类 | JDK 11中新增的属性,用于支持嵌套类(Java中的内部类)的反射和访问控制的API,一个内部类通过该属性得知自己的宿主类 |
NestMembers | 类 | JDK 11中新增的属性,用于支持嵌套类(Java中的内部类)的反射和访问控制的API,一个宿主类通过该属性得知自己有哪些内部类 |
对于每一个属性,它的名称都要从常量池中引用一个CONSTANT_Utf8_info
类型的常量来表示,而属性值的结构则是完全自定义的,只需要通过一个u4的长度属性去说明属性值所占用的位数即可。一个符合规则的属性表应该满足下表所定义的结构:
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u2 | attribute_name_index | 1 |
u4 | attribute_length | 1 |
u1 | info | attribute_length |
Code属性
Java程序方法体里面的代码经过Javac编译器处理之后,最终变为字节码指令存储在Code属性内。结构如下表:
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u2 | attribute_name_index | 1 |
u4 | attribute_length | 1 |
u2 | max_stack | 1 |
u2 | max_ locals | 1 |
u4 | code_length | 1 |
u1 | code | code_length |
u2 | exception_table_length | 1 |
exception_info | exception_table | exception_table_length |
u2 | attributes_count | 1 |
attribute_info | attributes | attributes_count |
attribute_name_index
指向固定常量“Code”,它代表了该属性的属性名称attribute_length
指示了属性值的总长度,不包括attribute_name_index
和attribute_length
的长度。max_stack
代表了操作数栈深度的最大值。虚拟机运行的时候需要根据这个值来分配栈帧中的操作栈深度。max_locals
代表了局部变量表所需的存储空间。单位是变量槽(Slot),对于byte、char、float、int、short、boolean和returnAddress等长度不超过32位的数据类型,每个局部变量占用一个变量槽,而double和long这两种64位的数据类型则需要两个变量槽来存放。code_length
和code
用来存储Java源程序编译后生成的字节码指令。code_length代表字节码长度,code是用于存储字节码指令的一系列字节流。- 关于
code_length
,虽然它是一个u4类型的长度值,理论上最大值可以达到2的32次幂,但是《Java虚拟机规范》中明确限制了一个方法不允许超过65535条字节码指令,即它实际只使用了u2的长度,如果超过这个限制,Javac编译器就会拒绝编译。 - code中每个指令就是一个u1类型的单字节。每读取一个字节便可知道指令是什么、后面是否跟着参数。
- 通过javap可以查看字节码指令
- 关于
- 如果存在异常表,它的格式如下表所示
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u2 | start_pc | 1 |
u2 | end_pc | 1 |
u2 | handler_pc | 1 |
u2 | catch_type | 1 |
如果当字节码从第start_pc
行到第end_pc
行之间(不含第end_pc行)出现了类型为catch_type
或者其子类的异常(catch_type为指向一个CONSTANT_Class_info型常量的索引),则转到第handler_pc
行继续处理。当catch_type
的值为0时,代表任意异常情况都需要转到handler_pc
处进行处理。
尽管字节码中有最初为处理异常而设计的跳转指令,但《Java 虚拟机规范》中明确要求Java语言的编译器应当选择使用异常表而不是通过跳转指令来实现Java异常及finally处理机制。
LineNumberTable属性
LineNumberTable
属性用于描述Java源码行号与字节码行号(字节码的偏移量)之间的对应关系。它并不是运行时必需的属性,但默认会生成到Class文件之中,可以在Javac中使用-g:none
或-g:lines
选项来取消或要求生成这项信息。如果选择不生成LineNumberTable属性,对程序运行产生的最主要影响就是当抛出异常时,堆栈中将不会显示出错的行号,并且在调试程序的时候,也无法按照源码行来设置断点。
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u2 | attribute_name_index | 1 |
u4 | attribute_length | 1 |
u2 | line_number_table_length | 1 |
line_number_info | line_number_table | line_number_table_length |
line_number_table
是一个数量为line_number_table_length
、类型为line_number_info
的集合,line_number_info
表包含start_pc
和line_number
两个u2类型的数据项,前者是字节码行号,后者是Java源码行号。
LocalVariableTable及LocalVariableTypeTable属性
LocalVariableTable
属性用于描述栈帧中局部变量表的变量与Java源码中定义的变量之间的关系,它也不是运行时必需的属性,但默认会生成到Class文件之中,可以在Javac中使用-g:none
或-g:vars
选项来取消或要求生成这项信息。如果没有生成这项属性,最大的影响就是当其他人引用这个方法时,所有的参数名称都将会丢失,譬如IDE将会使用诸如arg0、arg1之类的占位符代替原有的参数名,这对程序运行没有影响,但是会对代码编写带来较大不便,而且在调试期间无法根据参数名称从上下文中获得参数值。
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u2 | attribute_name_index | 1 |
u4 | attribute_length | 1 |
u2 | local variable table length | 1 |
local_ variable_info | local_variable_table | local_variable_table_length |
其中local_variable_info
项目代表了一个栈帧与源码中的局部变量的关联:
类型 | 名称 | 数量 |
---|---|---|
u2 | start_pe | 1 |
u2 | length | 1 |
u2 | name index | 1 |
u2 | descriptor_index | 1 |
u2 | index | 1 |
start_pc
和length
属性分别代表了这个局部变量的生命周期开始的字节码偏移量及其作用范围覆盖的长度,两者结合起来就是这个局部变量在字节码之中的作用域范围。 name_index
和descriptor_index
都是指向常量池中CONSTANT_Utf8_info
型常量的索引,分别代表了局部变量的名称以及这个局部变量的描述符。
index
是这个局部变量在栈帧的局部变量表中变量槽的位置。当这个变量数据类型是64位类型时
(double和long),它占用的变量槽为index和index+1两个。
原创文章,作者:彭晨涛,如若转载,请注明出处:https://www.codetool.top/article/%e6%b7%b1%e5%85%a5%e7%90%86%e8%a7%a3java%e8%99%9a%e6%8b%9f%e6%9c%ba%e7%ac%ac%e4%b8%89%e7%89%88%e8%af%bb%e4%b9%a6%e7%ac%94%e8%ae%b006/