jvm初识

1 官网

1.1 JDK 8

https://docs.oracle.com/javase/8/

1.2 The relation of JDK/JRE/JVM

Reference -> Developer Guides -> 定位到：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/index.html

1.3 源码到类文件

1.3.1 源码

class Person{
    private String name;
    private int age;
    private static String address;
    private final static String hobby = "Programming";
    public void say(){
        System.out.printLn("person say .....");
    }
    public int calc(int op1, int op2){
        return op1 + op2;
    }
}

编译：javac Person.java -> Person.class

1.3.2 编译过程

Person.java -> 词法分析器 -> tokens流 -> 语法分析器 -> 语法树/抽象语法树 -> 语义分析器 -> 注解抽象语法树 -> 字节码生成器 -> Person.class文件

​ 由上可知：编译器其实做的事情就是“对等信息转换”。java文件中的信息其实跟class文件中的信息是一样的。

1.3.3 类文件(class文件)

官网: https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html

1. magic（魔数）：The magic item supplies the magic number identifying the file format; it has the value 0xCAFEBABE：café babe.

2. minor_version, major_version：0000 0034 对应十进制的52，代表JDK8中的一个版本

3. constant_pool_count：003f 对应十进制63代表常量池中62个常量

常量池中主要存储两方面的内容：字面量和符号引用。

字面量：文本字符串，final修饰等
符号引用：类和接口的全限定名、字段名称和描述符、方法名称和描述符

ClassFile{
	u4				magic;
    u2				minor_version;
    u2				major_version;
    u2				constant_pool_count;
    cp_info 		constant_pool[constant_pool_count-1];
    u2				access_flags;
    u2				this_class;
    u2				super_class;
    u2				interfaces_count;
    u2				interfaces[interfaces_count];
    u2				fields_count;
    field_info		fields[fields_count];
    u2				methods_count;
    method_info 	methods[methods_count];
    u2				attributes_count;
    attribute_info	attributes[attributes_count];
}

.class字节码文件

魔术和class文件版本
常量池
访问标志
类索引、父类索引、接口索引
字段表集合
方法表集合
属性表集合

1.3.4 反编译验证

用javap指令验证上述猜想正确性。编译指令：javap -v -p Person.class

进行反编译之后，查看字节码信息和指令等信息。JVM相对class文件来说可以理解为是操作系统；class文件相对JVM来说可以理解是汇编语言或者机器语言。

上面分析到常量池中常量的数量是62，接下来来具体分析一下这62个常量，也就是这块包含的信息：cp_info constant_pool[constant_pool_count-1]，cp其实就是一个表格的形式。

cp_info {
	u1 tag;
	u1 info[];
}

https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-4.html#jvms-4.4

（1）往下数一个u1，即0a->10：代表的是CONSTANT_Methodref，表示这是一个方法引用

CONSTANT_Fieldref_info{
	u1 tag;
	u2 class_index;
	u2 name_and_type_index;
}

往下数两个u2：

​ 第一个u2，即00 0a->10：代表的是class_index，表示该方法所属的类在常量池中的索引

​ 第二个u2，即00 2b->43：代表的是name_and_type_index，表示该方法的名称和类型的索引。

（2）往下数u1，即08->8：表示的是CONSTANT_String，表示字符串类型

CONSTANT_String_info {
	u1 tag;
	u2 string_index;
}

往下数u2，即00 2c->44：代表的是string_index

（3）往下数u1，即09 ->9：表示CONSTANT_Fieldref，表示字段类型

CONSTANT_Fieldref_info{
	u1 tag;
	u2 class_index;
	u2 name_and_type_index;
}

往下数两个u2：

​ 第一个u2：即00 0d ->13：代表的是class_index

​ 第二个u2：即00 2d ->45：代表的是name_and_type_index