Java字节码解读

1. 字节码

Java字节码是Java虚拟机执行的一种指令格式.class文件是编译器编译之后供虚拟机解释执行的二进制字节码文件.

下面举个例子,写一段Java打码,并编译.

package com.xfhy.test;

public class Hello {
    private int num = 1;

    public int add() {
        num = num + 2;
        return num;
    }
}

编译得到class文件之后,用Hex Fiend软件打开该class文件.

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

class文件内部就是长这个样子. 里面是一堆16进制字节,完全看不懂.JVM是如何解读的?

2. 字节码结构

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,这种伪结构只有两种数据类型: 无符号数和表.

无符号数: 无符号数可以用来描述数字、索引引用、数量值或按照utf-8编码构成的字符串值.其中无符号数属于基本的数据类型。
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.
表: 表是由多个无符号数或其他表构成的复合数据结构.所有的表都以“_info”结尾,
由于表没有固定长度,所以通常会在其前面加上个数说明.

class的内容其实就是下面这张表里面的数据顺序排列的,只需要安装这个顺序逐一进行解读就可以了:

类型	名称	说明	长度
u4	magic	魔数，识别 Class 文件格式	4 个字节
u2	minor_version	副版本号	2 个字节
u2	major_version	主版本号	2 个字节
u2	constant_pool_count	常量池计算器	2 个字节
cp_info	constant_pool	常量池	n 个字节
u2	access_flags	访问标志	2 个字节
u2	this_class	类索引	2 个字节
u2	super_class	父类索引	2 个字节
u2	interfaces_count	接口计数器	2 个字节
u2	interfaces	接口索引集合	2 个字节
u2	fields_count	字段个数	2 个字节
field_info	fields	字段集合	n 个字节
u2	methods_count	方法计数器	2 个字节
method_info	methods	方法集合	n 个字节
u2	attributes_count	附加属性计数器	2 个字节
attribute_info	attributes	附加属性集合	n 个字节

2.1 魔数

用于标记当前文件是class(为啥不是用后缀来标记该文件为class文件,因为防止后缀被修改,为了安全),固定值为0XCAFEBABE.文件一开始就是这个.

2.2 版本号

魔数后面的00000034是版本号,也是4个字节，其中前2个字节表示副版本号，后2个字节表示主版本号.这里0034对应的值是52,也就是jdk 1.8.0

2.3 常量池

2.3.1 常量池容量计数器

接着是常量池相关的东西了,常量池的数量不固定,需要2个字节来表示常量池容量计数值.demo里面是0013,也就是19.

咱通过javap -verbose Hello命令查看该class的字节码如下(只截取了常量池部分数据):

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

可以看到这里其实序号是从1开始的,而且总共是18个??? 那为啥class文件里面的数值是19?因为它把第0项常量空出来了:这是为了在于满足后面某些指向常量池的索引值的数据在特定情况下需要表达"不引用任何一个常量池项目"的含义,这种情况可用索引值0来表示.

2.3.2 常量解读

首先是第一个常量0x0a,即10.这里的10代表的是CONSTANT_Methodref_info,即类中方法的符号引用. 常量标志数值的含义表:

类型	标志	描述
CONSTANT_utf8_info	1	UTF-8 编码的字符串
CONSTANT_Integer_info	3	整形字面量
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	字段或方法的符号引用
CONSTANT_MethodHandle_info	15	表示方法句柄
CONSTANT_MothodType_info	16	标志方法类型
CONSTANT_InvokeDynamic_info	18	表示一个动态方法调用点

什么是符号引用? 常量池主要存放两大常量,字面量和符号引用.

字面量: 文本字符串,声明为final的常量值
符号引用: 类和接口的全限定名,字段的名称和描述符,方法的名称和描述符

知道了该标志的含义,说明接下来的数据就是类中方法的符号引用的数据.但是我们不知道这个数据到底有多长.得看下面这个表格,常量池中的17种数据类型的结构总表,才知道它的结构到底如何:

从表中查出CONSTANT_Methodref_info的tag是10,上面已经拿到了.然后接下来的2个u2表示它的数据,在demo中的值为: 0004 000F

前两位的值为0x0004,即 4,指向常量池第 4 项的索引
后两位的值为0x000f,即 15,指向常量池第 15 项的索引

至此,第一个常量就解读完毕了.后面还有17个常量,就不一一解读了,就是查字典.所有的常量都在这里了,它们最后的解读出来是和javap -verbose Hello解读出来的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

2.4 访问标志

常量池过了就是访问标志了,用两个字节来表示，其标识了类或者接口的访问信息，比如：该 Class 文件是类还是接口，是否被定义成public，是否是abstract，如果是类，是否被声明成final等等。各种访问标志如下所示:

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
ACC_SUPER	0x0020	是否允许使用 invokespecial 字节码指令的新语义，JDK1.0.2 之后编译出来的类的这个标志默认为真
ACC_INTERFACE	0x0200	标志这是一个接口
ACC_ABSTRACT	0x0400	是否为 abstract 类型，对于接口或者抽象类来说，次标志值为真，其他类型为假
ACC_SYNTHETIC	0x1000	标志这个类并非由用户代码产生
ACC_ANNOTATION	0x2000	标志这是一个注解
ACC_ENUM	x4000	标志这是一个枚举

在本demo中是0021,为了方便寻找,我加了~~将该位置数据间隔开.

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

0x0021就是0x0001和0x0020的并集,即就是public.

2.5 类索引,父类索引,接口索引

访问标志后的两个字节就是类索引
类索引后的两个字节就是父类索引
父类索引后的两个字节则是接口索引计数器

我将数据标记了一下:

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

2.5.1 类索引

类索引的值为0x0003, 即为指向常量池中第三项的索引com/xfhy/test/Hello,这里用到了常量池,通过类索引可以确定类的全限定名.

2.5.2 父类索引

父类索引的值为0x0004,即为指向常量池中第4项的索引java/lang/Object,类都是继承自Object的.

2.5.3 接口计数器

然后是接口计数器0x0000,这里没有接口,所以是0.

2.5.4 接口索引集合

这里本来接下来是接口索引集合的,但是这里没有用,所以不占数据空间.

2.6 字段表

字段表用来描述类或者接口中声明的变量.这里的字段包含了类级别变量以及实例变量,但是不包括方法内部声明的局部变量.

字段表里面包含了以下几个数据:

类型	名称	含义	数量
u2	access_flags	访问标志	1
u2	name_index	字段名索引	1
u2	descriptor_index	描述符索引	1
u2	attributes_count	属性计数器	1
attribute_info	attributes	属性集合	attributes_count

我将数据标记了一下:

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

2.6.1 字段表计数器

值为0x0001,因为只有一个字段.

2.6.2 字段表单个分析

接下来将demo中的这个字段进行分析一下,首先是字段表访问标志,这里的值是0x0002,是什么含义呢?得看下面这张表

标志名称	标志值	含义
ACC_PUBLIC	0x0001	字段是否为 public
ACC_PRIVATE	0x0002	字段是否为 private
ACC_PROTECTED	0x0004	字段是否为 protected
ACC_STATIC	0x0008	字段是否为 static
ACC_FINAL	0x0010	字段是否为 final
ACC_VOLATILE	0x0040	字段是否为 volatile
ACC_TRANSTENT	0x0080	字段是否为 transient
ACC_SYNCHETIC	0x1000	字段是否为由编译器自动产生
ACC_ENUM	0x4000	字段是否为 enum

值是0x0002代表着private修饰符.

访问标志的值为0x0002，查询上面字段访问标志的表格，可得字段为private；
字段名索引的值为0x0005, 查询常量池中的第 5 项, 可得: num
描述符索引的值为0x0006, 查询常量池中的第 6 项, 可得: I
属性计数器的值为0x0000, 即没有任何的属性.

2.7 方法表

接下来是方法表,前面两个字节依然用来表示方法表的容量,我将数据标记了一下:

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

方法表的容量为0x0002,即demo中有2个方法(还有1个默认的构造方法,别忘了…).

2.7.1 方法表的结构

既然是表,那肯定有结构,还有严格的顺序规定.

类型	名称	含义	数量
u2	access_flags	访问标志	1
u2	name_index	方法名索引	1
u2	descriptor_index	描述符索引	1
u2	attributes_count	属性计数器	1
attribute_info	attributes	属性集合	attributes_count

2.7.2 方法表访问标志

方法也是有访问标志的

标志名称	标志值	含义
ACC_PUBLIC	0x0001	方法是否为 public
ACC_PRIVATE	0x0002	方法是否为 private
ACC_PROTECTED	0x0004	方法是否为 protected
ACC_STATIC	0x0008	方法是否为 static
ACC_FINAL	0x0010	方法是否为 final
ACC_SYHCHRONRIZED	0x0020	方法是否为 synchronized
ACC_BRIDGE	0x0040	方法是否是有编译器产生的方法
ACC_VARARGS	0x0080	方法是否接受参数
ACC_NATIVE	0x0100	方法是否为 native
ACC_ABSTRACT	0x0400	方法是否为 abstract
ACC_STRICTFP	0x0800	方法是否为 strictfp
ACC_SYNTHETIC	0x1000	方法是否是有编译器自动产生的

2.7.3 解读方法

第一个方法是:

000100 07000800 010009

访问标志的值为0x0001，查询上面字段访问标志的表格，可得字段为 public；
方法名索引的值为0x0007，查询常量池中的第 7 项，可得：<init>
这个名为<init>的方法实际上就是默认的构造方法了。
描述符索引的值为0x0008，查询常量池中的第 8 项，可得：()V
属性计数器的值为0x0001，即这个方法表有一个属性。
属性计数器后面就是属性表了，由于只有一个属性，所以这里也只有一个属性表。
由于涉及到属性表，这里简单说下，下一节会详细介绍。
属性表的前两个字节是属性名称索引，这里的值为0x0009, 查下常量池中的第 9 项:Code.即这是一个Code属性，我们方法里面的代码就是存放在这个 Code 属性里面。相关细节暂且不表。下一节会详细介绍 Code 属性。

先跳过属性表，我们再来看下第二个方法: 000100 0B000C00 010009

访问标志的值为0x0001，查询上面字段访问标志的表格，可得字段为 public；
方法名索引的值为0x000b，查询常量池中的第 11 项，可得: add
描述符索引的值为 0x000c，查询常量池中的第 12 项，可得: ()I
属性计数器的值为0x0001，即这个方法表有一个属性。
属性名称索引的值同样也是0x0009，即这是一个 Code 属性。可以看到，第二个方法表就是我们自定义的add()方法了。

2.8 属性表

上面提到了属性表,现在我们来看一下属性表是什么.

2.8.1 属性类型

属性表实际上有很多类型,上面看到的Code属性只是其中一个.

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
ConstantValue	字段表	final 关键字定义的常量池
Deprecated	类，方法，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
EnclosingMethod	类文件	仅当一个类为局部类或者匿名类是才能拥有这个属性，这个属性用于标识这个类所在的外围方法
InnerClass	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	方法的局部便狼描述
StackMapTable	Code 属性	JDK1.6 中新增的属性，供新的类型检查检验器检查和处理目标方法的局部变量和操作数有所需要的类是否匹配
Signature	类，方法表，字段表	用于支持泛型情况下的方法签名
SourceFile	类文件	记录源文件名称
SourceDebugExtension	类文件	用于存储额外的调试信息
Synthetic	类，方法表，字段表	标志方法或字段为编译器自动生成的
LocalVariableTypeTable	类	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	为动态注解提供支持
RuntimeInvisibleAnnotations	表，方法表，字段表	用于指明哪些注解是运行时不可见的
RuntimeVisibleParameterAnnotation	方法表	作用与 RuntimeVisibleAnnotations 属性类似，只不过作用对象为方法
RuntimeInvisibleParameterAnnotation	方法表	作用与 RuntimeInvisibleAnnotations 属性类似，作用对象哪个为方法参数
AnnotationDefault	方法表	用于记录注解类元素的默认值
BootstrapMethods	类文件	用于保存 invokeddynamic 指令引用的引导方式限定符

2.8.2 属性表结构

知道了属性之后,还得知道该属性对应的结构,然后才能解析出来:

类型	名称	数量	含义
u2	attribute_name_index	1	属性名索引
u2	attribute_length	1	属性长度
u1	info	attribute_length	属性表

可以看到这里的属性表其实只是定义了属性的长度,里面还有一个表用来自定义的,是不定长的,具体的结构是自己去定义的.

2.8.3 Code属性

这里只单独介绍一下Code属性.Code属性就是存放方法体里面的代码,像接口或者抽象方法,它们没有具体的方法体,因此不会有Code属性.

Code属性表结构:

类型	名称	数量	含义
u2	attribute_name_index	1	属性名索引
u4	attribute_length	1	属性长度
u2	max_stack	1	操作数栈深度的最大值
u2	max_locals	1	局部变量表所需的存续空间
u4	code_length	1	字节码指令的长度
u1	code	code_length	存储字节码指令
u2	exception_table_length	1	异常表长度
exception_info	exception_table	exception_length	异常表
u2	attributes_count	1	属性集合计数器
attribute_info	attributes	attributes_count	属性集合

Code属性表的前两项是和属性表是一致的,Code属性是遵循属性表的结构,后面那些是它自定义的结构.

这里我就不再一一去解读Code属性了,就是查字典.

我们可以一步到位,使用javap -verbose Hello可以得到得到字节码指令

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

这里涉及到一些字节码指令,这些指令含义如下表:

字节码	助记符	指令含义
0x00	nop	什么都不做
0x01	aconst_null	将 null 推送至栈顶
0x02	iconst_m1	将 int 型 - 1 推送至栈顶
0x03	iconst_0	将 int 型 0 推送至栈顶
0x04	iconst_1	将 int 型 1 推送至栈顶
0x05	iconst_2	将 int 型 2 推送至栈顶
0x06	iconst_3	将 int 型 3 推送至栈顶
0x07	iconst_4	将 int 型 4 推送至栈顶
0x08	iconst_5	将 int 型 5 推送至栈顶
0x09	lconst_0	将 long 型 0 推送至栈顶
0x0a	lconst_1	将 long 型 1 推送至栈顶
0x0b	fconst_0	将 float 型 0 推送至栈顶
0x0c	fconst_1	将 float 型 1 推送至栈顶
0x0d	fconst_2	将 float 型 2 推送至栈顶
0x0e	dconst_0	将 do le 型 0 推送至栈顶
0x0f	dconst_1	将 do le 型 1 推送至栈顶
0x10	bipush	将单字节的常量值 (-128~127) 推送至栈顶
0x11	sipush	将一个短整型常量值 (-32768~32767) 推送至栈顶
0x12	ldc	将 int, float 或 String 型常量值从常量池中推送至栈顶
0x13	ldc_w	将 int, float 或 String 型常量值从常量池中推送至栈顶（宽索引）
0x14	ldc2_w	将 long 或 do le 型常量值从常量池中推送至栈顶（宽索引）
0x15	iload	将指定的 int 型本地变量
0x16	lload	将指定的 long 型本地变量
0x17	fload	将指定的 float 型本地变量
0x18	dload	将指定的 do le 型本地变量
0x19	aload	将指定的引用类型本地变量
0x1a	iload_0	将第一个 int 型本地变量
0x1b	iload_1	将第二个 int 型本地变量
0x1c	iload_2	将第三个 int 型本地变量
0x1d	iload_3	将第四个 int 型本地变量
0x1e	lload_0	将第一个 long 型本地变量
0x1f	lload_1	将第二个 long 型本地变量
0x20	lload_2	将第三个 long 型本地变量
0x21	lload_3	将第四个 long 型本地变量
0x22	fload_0	将第一个 float 型本地变量
0x23	fload_1	将第二个 float 型本地变量
0x24	fload_2	将第三个 float 型本地变量
0x25	fload_3	将第四个 float 型本地变量
0x26	dload_0	将第一个 do le 型本地变量
0x27	dload_1	将第二个 do le 型本地变量
0x28	dload_2	将第三个 do le 型本地变量
0x29	dload_3	将第四个 do le 型本地变量
0x2a	aload_0	将第一个引用类型本地变量
0x2b	aload_1	将第二个引用类型本地变量
0x2c	aload_2	将第三个引用类型本地变量
0x2d	aload_3	将第四个引用类型本地变量
0x2e	iaload	将 int 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x2f	laload	将 long 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x30	faload	将 float 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x31	daload	将 do le 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x32	aaload	将引用型数组指定索引的值推送至栈顶
0x33	baload	将 boolean 或 byte 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x34	caload	将 char 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x35	saload	将 short 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x36	istore	将栈顶 int 型数值存入指定本地变量
0x37	lstore	将栈顶 long 型数值存入指定本地变量
0x38	fstore	将栈顶 float 型数值存入指定本地变量
0x39	dstore	将栈顶 do le 型数值存入指定本地变量
0x3a	astore	将栈顶引用型数值存入指定本地变量
0x3b	istore_0	将栈顶 int 型数值存入第一个本地变量
0x3c	istore_1	将栈顶 int 型数值存入第二个本地变量
0x3d	istore_2	将栈顶 int 型数值存入第三个本地变量
0x3e	istore_3	将栈顶 int 型数值存入第四个本地变量
0x3f	lstore_0	将栈顶 long 型数值存入第一个本地变量
0x40	lstore_1	将栈顶 long 型数值存入第二个本地变量
0x41	lstore_2	将栈顶 long 型数值存入第三个本地变量
0x42	lstore_3	将栈顶 long 型数值存入第四个本地变量
0x43	fstore_0	将栈顶 float 型数值存入第一个本地变量
0x44	fstore_1	将栈顶 float 型数值存入第二个本地变量
0x45	fstore_2	将栈顶 float 型数值存入第三个本地变量
0x46	fstore_3	将栈顶 float 型数值存入第四个本地变量
0x47	dstore_0	将栈顶 do le 型数值存入第一个本地变量
0x48	dstore_1	将栈顶 do le 型数值存入第二个本地变量
0x49	dstore_2	将栈顶 do le 型数值存入第三个本地变量
0x4a	dstore_3	将栈顶 do le 型数值存入第四个本地变量
0x4b	astore_0	将栈顶引用型数值存入第一个本地变量
0x4c	astore_1	将栈顶引用型数值存入第二个本地变量
0x4d	astore_2	将栈顶引用型数值存入第三个本地变量
0x4e	astore_3	将栈顶引用型数值存入第四个本地变量
0x4f	iastore	将栈顶 int 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x50	lastore	将栈顶 long 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x51	fastore	将栈顶 float 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x52	dastore	将栈顶 do le 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x53	aastore	将栈顶引用型数值存入指定数组的指定索引位置
0x54	bastore	将栈顶 boolean 或 byte 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x55	castore	将栈顶 char 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x56	sastore	将栈顶 short 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x57	pop	将栈顶数值弹出 (数值不能是 long 或 do le 类型的)
0x58	pop2	将栈顶的一个（long 或 do le 类型的) 或两个数值弹出（其它）
0x59	dup	复制栈顶数值并将复制值压入栈顶
0x5a	dup_x1	复制栈顶数值并将两个复制值压入栈顶
0x5b	dup_x2	复制栈顶数值并将三个（或两个）复制值压入栈顶
0x5c	dup2	复制栈顶一个（long 或 do le 类型的) 或两个（其它）数值并将复制值压入栈顶
0x5d	dup2_x1	dup_x1 指令的双倍版本
0x5e	dup2_x2	dup_x2 指令的双倍版本
0x5f	swap	将栈最顶端的两个数值互换 (数值不能是 long 或 do le 类型的)
0x60	iadd	将栈顶两 int 型数值相加并将结果压入栈顶
0x61	ladd	将栈顶两 long 型数值相加并将结果压入栈顶
0x62	fadd	将栈顶两 float 型数值相加并将结果压入栈顶
0x63	dadd	将栈顶两 do le 型数值相加并将结果压入栈顶
0x64	is	将栈顶两 int 型数值相减并将结果压入栈顶
0x65	ls	将栈顶两 long 型数值相减并将结果压入栈顶
0x66	fs	将栈顶两 float 型数值相减并将结果压入栈顶
0x67	ds	将栈顶两 do le 型数值相减并将结果压入栈顶
0x68	imul	将栈顶两 int 型数值相乘并将结果压入栈顶
0x69	lmul	将栈顶两 long 型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6a	fmul	将栈顶两 float 型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6b	dmul	将栈顶两 do le 型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6c	idiv	将栈顶两 int 型数值相除并将结果压入栈顶
0x6d	ldiv	将栈顶两 long 型数值相除并将结果压入栈顶
0x6e	fdiv	将栈顶两 float 型数值相除并将结果压入栈顶
0x6f	ddiv	将栈顶两 do le 型数值相除并将结果压入栈顶
0x70	irem	将栈顶两 int 型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x71	lrem	将栈顶两 long 型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x72	frem	将栈顶两 float 型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x73	drem	将栈顶两 do le 型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x74	ineg	将栈顶 int 型数值取负并将结果压入栈顶
0x75	lneg	将栈顶 long 型数值取负并将结果压入栈顶
0x76	fneg	将栈顶 float 型数值取负并将结果压入栈顶
0x77	dneg	将栈顶 do le 型数值取负并将结果压入栈顶
0x78	ishl	将 int 型数值左移位指定位数并将结果压入栈顶
0x79	lshl	将 long 型数值左移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7a	ishr	将 int 型数值右（符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7b	lshr	将 long 型数值右（符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7c	iushr	将 int 型数值右（无符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7d	lushr	将 long 型数值右（无符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7e	iand	将栈顶两 int 型数值作 “按位与” 并将结果压入栈顶
0x7f	land	将栈顶两 long 型数值作 “按位与” 并将结果压入栈顶
0x80	ior	将栈顶两 int 型数值作 “按位或” 并将结果压入栈顶
0x81	lor	将栈顶两 long 型数值作 “按位或” 并将结果压入栈顶
0x82	ixor	将栈顶两 int 型数值作 “按位异或” 并将结果压入栈顶
0x83	lxor	将栈顶两 long 型数值作 “按位异或” 并将结果压入栈顶
0x84	iinc	将指定 int 型变量增加指定值（i++, i–, i+=2）
0x85	i2l	将栈顶 int 型数值强制转换成 long 型数值并将结果压入栈顶
0x86	i2f	将栈顶 int 型数值强制转换成 float 型数值并将结果压入栈顶
0x87	i2d	将栈顶 int 型数值强制转换成 do le 型数值并将结果压入栈顶
0x88	l2i	将栈顶 long 型数值强制转换成 int 型数值并将结果压入栈顶
0x89	l2f	将栈顶 long 型数值强制转换成 float 型数值并将结果压入栈顶
0x8a	l2d	将栈顶 long 型数值强制转换成 do le 型数值并将结果压入栈顶
0x8b	f2i	将栈顶 float 型数值强制转换成 int 型数值并将结果压入栈顶
0x8c	f2l	将栈顶 float 型数值强制转换成 long 型数值并将结果压入栈顶
0x8d	f2d	将栈顶 float 型数值强制转换成 do le 型数值并将结果压入栈顶
0x8e	d2i	将栈顶 do le 型数值强制转换成 int 型数值并将结果压入栈顶
0x8f	d2l	将栈顶 do le 型数值强制转换成 long 型数值并将结果压入栈顶
0x90	d2f	将栈顶 do le 型数值强制转换成 float 型数值并将结果压入栈顶
0x91	i2b	将栈顶 int 型数值强制转换成 byte 型数值并将结果压入栈顶
0x92	i2c	将栈顶 int 型数值强制转换成 char 型数值并将结果压入栈顶
0x93	i2s	将栈顶 int 型数值强制转换成 short 型数值并将结果压入栈顶
0x94	lcmp	比较栈顶两 long 型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶
0x95	fcmpl	比较栈顶两 float 型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶；当其中一个数值为 NaN 时，将 - 1 压入栈顶
0x96	fcmpg	比较栈顶两 float 型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶；当其中一个数值为 NaN 时，将 1 压入栈顶
0x97	dcmpl	比较栈顶两 do le 型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶；当其中一个数值为 NaN 时，将 - 1 压入栈顶
0x98	dcmpg	比较栈顶两 do le 型数值大小，并将结果（1，0，-1）压入栈顶；当其中一个数值为 NaN 时，将 1 压入栈顶
0x99	ifeq	当栈顶 int 型数值等于 0 时跳转
0x9a	ifne	当栈顶 int 型数值不等于 0 时跳转
0x9b	iflt	当栈顶 int 型数值小于 0 时跳转
0x9c	ifge	当栈顶 int 型数值大于等于 0 时跳转
0x9d	ifgt	当栈顶 int 型数值大于 0 时跳转
0x9e	ifle	当栈顶 int 型数值小于等于 0 时跳转
0x9f	if_icmpeq	比较栈顶两 int 型数值大小，当结果等于 0 时跳转
0xa0	if_icmpne	比较栈顶两 int 型数值大小，当结果不等于 0 时跳转
0xa1	if_icmplt	比较栈顶两 int 型数值大小，当结果小于 0 时跳转
0xa2	if_icmpge	比较栈顶两 int 型数值大小，当结果大于等于 0 时跳转
0xa3	if_icmpgt	比较栈顶两 int 型数值大小，当结果大于 0 时跳转
0xa4	if_icmple	比较栈顶两 int 型数值大小，当结果小于等于 0 时跳转
0xa5	if_acmpeq	比较栈顶两引用型数值，当结果相等时跳转
0xa6	if_acmpne	比较栈顶两引用型数值，当结果不相等时跳转
0xa7	goto	无条件跳转
0xa8	jsr	跳转至指定 16 位 offset 位置，并将 jsr 下一条指令地址压入栈顶
0xa9	ret	返回至本地变量
0xaa	tableswitch	用于 switch 条件跳转，case 值连续（可变长度指令）
0xab	lookupswitch	用于 switch 条件跳转，case 值不连续（可变长度指令）
0xac	ireturn	从当前方法返回 int
0xad	lreturn	从当前方法返回 long
0xae	freturn	从当前方法返回 float
0xaf	dreturn	从当前方法返回 do le
0xb0	areturn	从当前方法返回对象引用
0xb1	return	从当前方法返回 void
0xb2	getstatic	获取指定类的静态域，并将其值压入栈顶
0xb3	putstatic	为指定的类的静态域赋值
0xb4	getfield	获取指定类的实例域，并将其值压入栈顶
0xb5	putfield	为指定的类的实例域赋值
0xb6	invokevirtual	调用实例方法
0xb7	invokespecial	调用超类构造方法，实例初始化方法，私有方法
0xb8	invokestatic	调用静态方法
0xb9	invokeinterface	调用接口方法
0xba	–	无此指令
0xbb	new	创建一个对象，并将其引用值压入栈顶
0xbc	newarray	创建一个指定原始类型（如 int, float, char…）的数组，并将其引用值压入栈顶
0xbd	anewarray	创建一个引用型（如类，接口，数组）的数组，并将其引用值压入栈顶
0xbe	arraylength	获得数组的长度值并压入栈顶
0xbf	athrow	将栈顶的异常抛出
0xc0	checkcast	检验类型转换，检验未通过将抛出 ClassCastException
0xc1	instanceof	检验对象是否是指定的类的实例，如果是将 1 压入栈顶，否则将 0 压入栈顶
0xc2	monitorenter	获得对象的锁，用于同步方法或同步块
0xc3	monitorexit	释放对象的锁，用于同步方法或同步块
0xc4	wide	<待补充>
0xc5	multianewarray	创建指定类型和指定维度的多维数组（执行该指令时，操作栈中必须包含各维度的长度值），并将其引用值压入栈顶
0xc6	ifnull	为 null 时跳转
0xc7	ifnonnull	不为 null 时跳转
0xc8	goto_w	无条件跳转（宽索引）
0xc9	jsr_w	跳转至指定 32 位 offset 位置，并将 jsr_w 下一条指令地址压入栈顶

当然,这么多属性根本不用记住,需要的时候查表就行.

2.9 附加属性

SourceFile 属性,即附加属性.它的属性结构如下

类型	名称	数量	含义
u2	attribute_name_index	1	属性名索引
u4	attribute_length	1	属性长度
u2	sourcefile_index	1	源码文件索引

属性名索引的值为0x000d，即常量池中的第 13 项，查询可得: SourceFile
属性长度的值为0x00 00 00 02, 即长度为 2
源码文件索引的值为0x000e, 即常量池中的第 14 项, 查询可得: Hello.java

2.10 其他属性

其他还有一些Java虚拟机预定义了很多属性,就不一一解读了,就是查字典.

3. 总结

Java字节码就是一些Java虚拟机的指令,而这些指令需要依赖class文件,所以首先得读取class文件内容.而class文件内容就是一些16进制的数据,很紧凑地将数据按顺序摆放在一起,只需要顺序解读,即可得到指令内容.

ps: 就像《深入理解Java虚拟机》一书中所说的那样,解读class其实就是查字典嘛,来嘛,查嘛,慢慢搞嘛,我就不行治不了你. 刚开始的时候读起来特别不舒服,读不太懂这玩意儿,后面慢慢地终于读懂了,再写篇文章详细记录一下,加深现象. 博客写得不是很详细,如果感兴趣,建议还是看书(《深入理解Java虚拟机》第六章)更系统些.

4. 参考:

posted @ 2020-08-04 00:09 潇风寒月阅读(56) 评论(0) 收藏举报

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xfhy

Java字节码解读

文章目录

1. 字节码

2. 字节码结构

2.1 魔数

2.2 版本号

2.3 常量池

2.3.1 常量池容量计数器

2.3.2 常量解读

2.4 访问标志

2.5 类索引,父类索引,接口索引

2.5.1 类索引

2.5.2 父类索引

2.5.3 接口计数器

2.5.4 接口索引集合

2.6 字段表

2.6.1 字段表计数器

2.6.2 字段表单个分析

2.7 方法表

2.7.1 方法表的结构

2.7.2 方法表访问标志

2.7.3 解读方法

2.8 属性表

2.8.1 属性类型

2.8.2 属性表结构

2.8.3 Code属性

2.9 附加属性

2.10 其他属性

3. 总结

4. 参考:

公告

xfhy

Java字节码解读

文章目录

1. 字节码

2. 字节码结构

2.1 魔数

2.2 版本号

2.3 常量池

2.3.1 常量池容量计数器

2.3.2 常量解读

2.4 访问标志

2.5 类索引,父类索引,接口索引

2.5.1 类索引

2.5.2 父类索引

2.5.3 接口计数器

2.5.4 接口索引集合

2.6 字段表

2.6.1 字段表计数器

2.6.2 字段表 单个分析

2.7 方法表

2.7.1 方法表的结构

2.7.2 方法表访问标志

2.7.3 解读方法

2.8 属性表

2.8.1 属性类型

2.8.2 属性表结构

2.8.3 Code属性

2.9 附加属性

2.10 其他属性

3. 总结

4. 参考:

公告

2.6.2 字段表单个分析