class文件的基本结构及proxy源码分析二
前文地址:https://www.cnblogs.com/tera/p/13267630.html
本系列文章主要是博主在学习spring aop的过程中了解到其使用了java动态代理,本着究根问底的态度,于是对java动态代理的本质原理做了一些研究,于是便有了这个系列的文章
接上文,我们需要了解class字节码的结构,才能更好地理解后面的代码,这里我直接引用jvm文档中的内容
jvm文档地址:https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-4.html
下面对字节码的结构简单地做了个说明,大部分都是顾名思义
- ClassFile {
- u4 magic;//固定的开头,值为0xCAFEBABE
- u2 minor_version;//版本号,用来标记class的版本
- u2 major_version;//版本号,用来标记class的版本
- u2 constant_pool_count;//静态池大小,是静态池对象数量+1
- cp_info constant_pool[constant_pool_count-1];//静态池对象,有效索引是1 ~ count-1
- u2 access_flags;//public、final等描述
- u2 this_class;//当前类的信息
- u2 super_class;//父类的信息
- u2 interfaces_count;//接口数量
- u2 interfaces[interfaces_count];//接口对象
- u2 fields_count;//字段数量
- field_info fields[fields_count];//字段对象
- u2 methods_count;//方法数量
- method_info methods[methods_count];//方法对象
- u2 attributes_count;//属性数量
- attribute_info attributes[attributes_count];//属性对象
- }
为了不成为一篇枯燥的文档翻译,并且尽快进入Proxy的源码,这里并不会对每一个部分做特别详细的说明,以把握整体为主
回想上篇文章最后,源码我们看到了这里
- ProxyGenerator var3 = new ProxyGenerator(var0, var1, var2);
- final byte[] var4 = var3.generateClassFile();
接下去我们就可以进入generateClassFile()方法了
把握整体,我们先跳过一部分细节代码,先看下面这部分(这里我做了一个可读性的变量名修改)
注意对照着Class的字节结构来看
最终输出的字节流
- ByteArrayOutputStream byteStream = new ByteArrayOutputStream();
- DataOutputStream data = new DataOutputStream(byteStream);
写入固定开头magic,这里-889275714就是对应0xCAFEBABE
- data.writeInt(-889275714);
写入版本号
- data.writeShort(0);//minor_version
- data.writeShort(49);//major_version
写入常量池,这里cp就是指constant pool
- this.cp.write(data);
这里我们需要进入cp的write方法看一下,也先不要纠结Entry的细节,我们还是先把握整体
- public void write(OutputStream var1) throws IOException {
DataOutputStream var2 = new DataOutputStream(var1);
/**
* 这里写入cp的大小,注意size()+1,可以和之前Class结构中的constant_pool_count对应
*/
var2.writeShort(this.pool.size() + 1);
Iterator var3 = this.pool.iterator();
/**
* 遍历cp中的对象,写入详细信息,对应Class结构中的cp_info
*/
while(var3.hasNext()) {
ProxyGenerator.ConstantPool.Entry var4 = (ProxyGenerator.ConstantPool.Entry)var3.next();
var4.write(var2);
}
}
接着我们回到外层方法,继续往下看
写入access_flag
- data.writeShort(this.accessFlags);
写入当前类的信息
- data.writeShort.writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(this.className)));
写入父类的信息(回想类的属性第一条,继承了Proxy类)
- data.writeShort.writeShort(this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy"));
写入接口数量
- data.writeShort.writeShort(this.interfaces.length);
遍历接口,写入接口信息
- Class[] interfaces = this.interfaces;
- int interfaceLength = interfaces.length;
- for (int i = 0; i < interfaceLength; ++i) {
- Class intf = interfaces[i];
- data.writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(intf.getName())));
- }
写入字段数量
- data.writeShort(this.fields.size());
遍历字段,写入字段信息
- fieldInerator = this.fields.iterator();
- while(fieldInerator.hasNext()) {
- ProxyGenerator.FieldInfo fieldInfo = (ProxyGenerator.FieldInfo) fieldInerator.next();
- fieldInfo.write(data);
- }
写入方法数量
- data.writeShort(this.methods.size());
遍历方法,写入方法信息
- methodIterator = this.methods.iterator();
- while(methodIterator.hasNext()) {
- ProxyGenerator.MethodInfo methodInfo = (ProxyGenerator.MethodInfo) methodIterator.next();
- methodInfo.write(data);
- }
因为该类没有特别的attribute,因此attribute数量直接写0
- data.writeShort(0);
正和之前的类结构完全一一对应,此时我们对proxy所做的事情就有了一个整体的把握
了解了整体之后,下面再深入介绍一下字节码中部分对象的具体格式,为后面进一步看Proxy的源码做一些准备
为了更好地理解下面的内容,我们先定义一个简单的类Test.java
- public class Test implements TestInt {
- private int field = 1;
- public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}- interface TestInt {
}
生成.class文件
- javac Test.java
查看.class文件
- javap -v Test.class
得到结果
- Classfile /Users/tianjiyuan/Documents/jvm/Test.class
- Last modified 2020-7-3; size 292 bytes
- MD5 checksum 1afecf9ea44088238bc8aa9804b28208
- Compiled from "Test.java"
- public class Test implements TestInt
- minor version: 0
- major version: 52
- flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
- Constant pool:
- #1 = Methodref #4.#16 // java/lang/Object."<init>":()V
- #2 = Fieldref #3.#17 // Test.field:I
- #3 = Class #18 // Test
- #4 = Class #19 // java/lang/Object
- #5 = Class #20 // TestInt
- #6 = Utf8 field
- #7 = Utf8 I
- #8 = Utf8 <init>
- #9 = Utf8 ()V
- #10 = Utf8 Code
- #11 = Utf8 LineNumberTable
- #12 = Utf8 add
- #13 = Utf8 (II)I
- #14 = Utf8 SourceFile
- #15 = Utf8 Test.java
- #16 = NameAndType #8:#9 // "<init>":()V
- #17 = NameAndType #6:#7 // field:I
- #18 = Utf8 Test
- #19 = Utf8 java/lang/Object
- #20 = Utf8 TestInt
- {
- public Test();
- 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 field:I
- 9: return
- LineNumberTable:
- line 1: 0
- line 2: 4
- public int add(int, int);
- descriptor: (II)I
- flags: ACC_PUBLIC
- Code:
- stack=2, locals=3, args_size=3
- 0: iload_1
- 1: iload_2
- 2: iadd
- 3: ireturn
- LineNumberTable:
- line 5: 0
- }
- SourceFile: "Test.java"
我们先看下面这3个部分正对应minor_version,major_version,access_flags
- minor version: 0
- major version: 52
- flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
接着看Constant Pool
- Constant pool:
- #1 = Methodref #4.#16 // java/lang/Object."<init>":()V
- #2 = Fieldref #3.#17 // Test.field:I
- #3 = Class #18 // Test
- ...
- #6 = Utf8 field
...- #16 = NameAndType #8:#9 // "<init>":()V
其中有如下几种类型
Methodref :方法的引用
Fieldref:字段的引用
Class :类的引用
Utf8 :字符串的引用
NameAndType 类型的描述
下面一个一个介绍
Class结构
- CONSTANT_Class_info {
- u1 tag;
- u2 name_index;
- }
表示一个类的引用
tag:表示自身的编号
name_index:必须是常量池中的有效索引,用来表示类的名字
例如
- #3 = Class #18 // Test
tag = 3,表示自身索引为3
name_index = 18,表示名字的索引是18
此时我们查看#18,即这个类的名字是Test
- #18 = Utf8 Test
Field、Method、Interface结构
文档中这3者是放在一起的
- CONSTANT_Fieldref_info {
- u1 tag;
- u2 class_index;
- u2 name_and_type_index;
- }
- CONSTANT_Methodref_info {
- u1 tag;
- u2 class_index;
- u2 name_and_type_index;
- }
- CONSTANT_InterfaceMethodref_info {
- u1 tag;
- u2 class_index;
- u2 name_and_type_index;
- }
表示一个字段、方法、接口方法的引用
tag:表示自身编号
class_index:表示常量池中的一个有效索引
如果是Methodref_info必须是Class类型的
如果是InterfaceMethodref_info则必须是一个Interface
如果是Fieldref_info则可以是Class或者是Interface
name_and_type_index:表示常量池中的一个有效索引(表示方法的名字、返回类型、参数)
如果是Fieldref_info,则必须是一个对字段的描述,否则必须是一个对方法的描述
例如
- #1 = Methodref #4.#16 // java/lang/Object."<init>":()V
tag = 1,表示自身索引为1
class_index = 4,表示类型是索引为4的类
name_and_type_index = 16,表示方法的描述为索引16
查看4和16
- #4 = Class #19 // java/lang/Object
- #16 = NameAndType #8:#9 // "<init>":()V
即表示这个方法是Object类中的构造函数
NameAndType结构
- CONSTANT_NameAndType_info {
- u1 tag;
- u2 name_index;
- u2 descriptor_index;
- }
用来表示一个方法或者字段,其中不包括该字段或方法所属的类
tag:表示自身编号
name_index:常量池中的一个有效索引,必须是Utf8类型(表示方法或字段的名字)
descriptor_index:常量池中的一个有效索引,必须是Utf8类型(表示方法的返回类型和参数)
例如
- #16 = NameAndType #8:#9 // "<init>":()V
tag = 16
name_index = 8
descriptor_index = 9
查看索引8和9
- #8 = Utf8 <init>
- #9 = Utf8 ()V
方法名为<init>表示构造函数,参数0个,返回值为void
UTF-8结构
- CONSTANT_Utf8_info {
- u1 tag;
- u2 length;
- u1 bytes[length];
- }
表示一个字符串常量
tag:表示自身编号
length:表示byte数组的长度
bytes[length]:表示具体数据内容
这个部分其实还有很多细节,不过这里就不展开了,有兴趣的可以自行查看jvm文档,后面会有文章详细分析
常量池的内容就介绍到这里,接下去我们还需要看下类结构的其他成员
this_class,必须是一个有效的常量池索引,需要是CONSTANT_Class_info类型的
super_class,必须是一个有效的常量池索引,需要是CONSTANT_Class_info类型的或者为0,表示没有父类
interfaces_count,接口数量,一个int值
interfaces[],接口数组,数组中的值必须是一个常量池的有效索引,需要是CONSTANT_Class_info类型
fields_count,字段数量
fields[],字段数组,数组中的值都是field_info结构
- field_info {
- u2 access_flags;//access_flag
- u2 name_index;//常量池中的一个有效索引,必须是Utf8类型(表示方法或字段的名字)
- u2 descriptor_index;//常量池中的一个有效索引,必须是Utf8类型(表示字段的描述)
- u2 attributes_count;//跳过,本文不涉及
- attribute_info attributes[attributes_count];//跳过,本文不涉及
- }
methods_count,方法数量
methods[],方法数组,结构如下
- method_info {
- u2 access_flags;//access_flag
- u2 name_index;//常量池中的一个有效索引,必须是Utf8类型(表示方法或字段的名字)
- u2 descriptor_index;//常量池中的一个有效索引,必须是Utf8类型(表示方法的描述)
- u2 attributes_count;//属性数量
- attribute_info attributes[attributes_count];//属性的具体内容
- }
class文件的一些基本结构就介绍到这里,下一篇文章中会继续结合Proxy的源码,进一步深入了解class的各种结构究竟是怎么被构造的
class文件的基本结构及proxy源码分析二的更多相关文章
- JAVA设计模式-动态代理(Proxy)源码分析
在文章:JAVA设计模式-动态代理(Proxy)示例及说明中,为动态代理设计模式举了一个小小的例子,那么这篇文章就来分析一下源码的实现. 一,Proxy.newProxyInstance方法 @Cal ...
- Vue源码分析(二) : Vue实例挂载
Vue源码分析(二) : Vue实例挂载 author: @TiffanysBear 实例挂载主要是 $mount 方法的实现,在 src/platforms/web/entry-runtime-wi ...
- 十、Spring之BeanFactory源码分析(二)
Spring之BeanFactory源码分析(二) 前言 在前面我们简单的分析了BeanFactory的结构,ListableBeanFactory,HierarchicalBeanFactory,A ...
- Tomcat源码分析二:先看看Tomcat的整体架构
Tomcat源码分析二:先看看Tomcat的整体架构 Tomcat架构图 我们先来看一张比较经典的Tomcat架构图: 从这张图中,我们可以看出Tomcat中含有Server.Service.Conn ...
- 多线程之美8一 AbstractQueuedSynchronizer源码分析<二>
目录 AQS的源码分析 该篇主要分析AQS的ConditionObject,是AQS的内部类,实现等待通知机制. 1.条件队列 条件队列与AQS中的同步队列有所不同,结构图如下: 两者区别: 1.链表 ...
- Fresco 源码分析(二) Fresco客户端与服务端交互(1) 解决遗留的Q1问题
4.2 Fresco客户端与服务端的交互(一) 解决Q1问题 从这篇博客开始,我们开始讨论客户端与服务端是如何交互的,这个交互的入口,我们从Q1问题入手(博客按照这样的问题入手,是因为当时我也是从这里 ...
- 框架-springmvc源码分析(二)
框架-springmvc源码分析(二) 参考: http://www.cnblogs.com/leftthen/p/5207787.html http://www.cnblogs.com/leftth ...
- 如何分析SpringBoot源码模块及结构?--SpringBoot源码(二)
注:该源码分析对应SpringBoot版本为2.1.0.RELEASE 1 前言 本篇接 如何搭建自己的SpringBoot源码调试环境?--SpringBoot源码(一). 前面搭建好了自己本地的S ...
- 5.2 Spring5源码--Spring AOP源码分析二
目标: 1. 什么是AOP, 什么是AspectJ 2. 什么是Spring AOP 3. Spring AOP注解版实现原理 4. Spring AOP切面原理解析 一. 认识AOP及其使用 详见博 ...
随机推荐
- control+Z的逆 control+Y
接触过电脑的朋友一定知道control键加Z可以在大多时候撤销我们前一步的操作,相当于计算机系统里最“广谱”的后悔药. 然而,你有没有在编辑文本的时候却因为撤销的操作而后悔?输入文本之后撤销,发现少了 ...
- 【Laravel】 常用的artisan命令
全局篇 查看artisan命令php artisanphp artisan list 查看某个帮助命令php artisan help make:model 查看laravel版本php artisa ...
- vc6.0转vs2012的一些错误与解决方法
1>------ 已启动生成: 项目: NMW210, 配置: Debug Win32 ------ abs_position = fabs((float)posiTemp1 - (float) ...
- 安卓开发,Service 服务
Service 服务 是一种应用组件,可长时间后台运行,不提供用户界面.如音乐播放器/下载程序.不能自己运行. 使用Service的方式: (一)startService(): 调用者和服务之间没有联 ...
- Merge,Rebase,Cherry-Pick 一文解惑
代码合并在日常开发中是较为常见的场景,采用合适的合并方式,可以起到事半功倍的效果.对应在 Git 中合并的方式主要有三个,Merge,Rebase,Cherry-Pick. 开始部分会首先介绍一下这三 ...
- JavaScript DOM 注册事件
一个HTML是一个DOM树,每一个节点都是DOM对象,整个HTML其实也是一个DOM对象,根节点是<html>; 在HTML页面初始化的时候,JavaScript会自动帮DOM对象注册消息 ...
- Java开发中的23种设计模式详解(收藏-转)
设计模式(Design Patterns) ——可复用面向对象软件的基础 设计模式(Design pattern)是一套被反复使用.多数人知晓的.经过分类编目的.代码设计经验的总结.使用设计模式是为了 ...
- skywalking中文文档
https://github.com/apache/skywalking/blob/v5.0.0-alpha/docs/README_ZH.md 大家可以前往如下地址下载我们的发布包: l Apac ...
- 重学 Java 设计模式:实战迭代器模式「模拟公司组织架构树结构关系,深度迭代遍历人员信息输出场景」
作者:小傅哥 博客:https://bugstack.cn - 原创系列专题文章 沉淀.分享.成长,让自己和他人都能有所收获! 一.前言 相信相信的力量! 从懵懂的少年,到拿起键盘,可以写一个Hell ...
- 实战技巧,Vue原来还可以这样写
hookEvent,原来可以这样监听组件生命周期 1. 内部监听生命周期函数 <template> <div class="echarts"></di ...