HelloWorld.class 文件的解读---方法解读

前面两个例子，一个简单的替换了二进制的编码，一个通过理解class的文件格式，可以增加输出的内容，都非常简单，但是实际可能用到的不会这么简单，更多的是对方法的操作，比如spring aop的实现方式有两种动态代理和字节码增强，其中字节码增强便可以通过修改class的二进制文件完成,另外对性能分析、调试跟踪和日志记录，也可以通过这种方式简单的实现，当然在现实中我们不会去真正的操作二进制码，我们一般通过第三方的库文件，比如：asm、 cglib、 serp、 和bcel等；但是他们的本质还是去操作二进制码；前面在分析helloworld.class 的时候，还剩下两块内容当时没有讨论（其实是一样的结构），这里我们先讨论这两块内容：

第一块： 第39点后面剩下的29个字节如下（请先回顾39点的内容）：

 

 

0000014fh: 00 01 00 01 00 00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 ; ........*?.?..
0000015fh: 01 00 0A 00 00 00 06 00 01 00 00 00 01          ; .............

 Code_attribute 的定义：

 

 

 

Code_attribute {          
        u2 attribute_name_index;  
         u4 attribute_length;  
         u2 max_stack;  
         u2 max_locals;  
         u4 code_length;  
         u1 code[code_length];  
         u2 exception_table_length;  
         {       u2 start_pc;  
                u2 end_pc;  
                u2 handler_pc;  
                u2 catch_type;  
         }       exception_table[exception_table_length];  
         u2 attributes_count;  
         attribute_info attributes[attributes_count];  
    } 

 

 

 按照Code_attribute 的定义分析29个字符：

（1）、0X 00 01 表示max_stack；表示该方法执行的时候操作数栈最大的长度；这里表示操作数栈的长度为1；

（2）、0X 00 01表示 max_locals；表示方法局部变量所需要的空间的长度，

（3）、0X 00 00 00 05 表示code_length=5；即后面的5个字节为code的内容；

（4）、0X 2A B7 00 01 B1 :5个字节表示的便是code 的内容；

 

 

• 0X 2A :aload_0 表示将第一个引用类型本地变量推送至栈顶  
• 0X B7 :invokespecial   调用超类方法，后面的0X 00 01，查看1号常量池 表示void init();所有表示调用超类的init方法
• 0X B1 return 返回void；

（5）、0X 00 00 ：表示exception_table_length=0；也就是说没有异常处理；

（6）、0X 00 01 ：表示attributes_count=1；接下来有一个attribute_info 的结构：

 

先复习一下attribute_info 的结构定义：

 

 

attribute_info {          
 u2 attribute_name_index;  
 u4 attribute_length;  
 u1 info[attribute_length];  
    }

 

     1）、0X 00 0A :表示  attribute_name_index，查看10号常量池，为LineNumberTable ；查看LineNumberTable  属性的定义：

 

 

lineNumberTable_attribute{
U2                         attribute_name_index;
U4                         attribute_length;
U2                          line_number_table_length
line_number_info   line_number_table 
}

line_number_info  的定义：

line_number_info  {
U2    start_pc;
U2    line_number;
}

 

   2）、0X 00 00 00 06 :表示attribute_length=6，

   3）、0X 00 01 ：表示line_number_table_length=1，即后面有一个line_number_info 结构

       3.1）、0X 00 00 表示 start_pc; 新行开始时，代码数组的偏移量，该偏移量从代码数组的起始位置开始；

       3.2）、0X 00 01 表示 line_number=1

 

LineNumberTable  中包含了一些调试信息，不做讨论；
到这里第一块结构就ok了；

 

第二块： 第41点后面剩下的37个字节如下（请先回顾41点的内容）：这个结构和上面的第一块内容基本一致；

 

0000017ah: 00 02 00 01 00 00 00 09 B2 00 02 12 03 B6 00 04 ; ........?...?.
0000018ah: B1 00 00 00 01 00 0A 00 00 00 0A 00 02 00 00 00 ; ?..............
0000019ah: 03 00 08 00 04                                  ; .....

 

 

（1）、0X 00 02 表示max_stack；表示该方法执行的时候操作数栈最大的长度；这里表示操作数栈的长度为2；

（2）、0X 00 01 表示 max_locals；表示方法局部变量所需要的空间的长度

（3）、0X 00 00 00 09 表示code_length=5；即后面的9个字节为code的内容；

（4）、 B2 00 02 12 03 B6 00 04 B1 :9个字节表示的便是code 的内容；

      该code[] 包含的实现该方法的JVM 的实际的字节，

 

• 0X B2 ：getstatic 指令：表示获取指定类的静态域，并将其值压入栈顶,后面的0X 00 02 ;查看2号常量池，即将out（sysytem.out）压入栈
• 0X 12 ：ldc:表示将一个常量池压入操作栈，后面的0X 03 便是这个操作数，查看第3号常量池，为hello world，我们要输出的内容；
• 0X B6 : invokevirtual,调用实例方法,后面的0X 00 04 ,查看4号常量池 表示java/io/PrintStream的println方法，这个指令弹出两个操作数，即是调用 out.print("hello world");
• 0X B1 : return ；返回void

 

（5）、0X 00 00 ：表示exception_table_length=0；也就是说没有异常处理；

（6）、0X 00 01 ：表示attributes_count=1；接下来有一个attribute_info 的结构：

   1）、0X 00 0A :表示  attribute_name_index，查看10号常量池，为LineNumberTable ；

             查 看LineNumberTable  属性的定义：

 

   2）、0X 00 00 00 0A :表示attribute_length=10，

   3）、0X 00 02 ：表示line_number_table_length=2，即后面有一个line_number_info 结构

       3.1）、0X 00 00 表示 start_pc;新行开始时，代码数组的偏移量，该偏移量从代码数组的起始位置开始；

       3.2）、0X 00 03 表示 line_number=3

 

       3.3）、0X 00 08 表示 start_pc;新行开始时，代码数组的偏移量，该偏移量从代码数组的起始位置开始；

       3.4）、0X 00 04 表示 line_number=4

LineNumberTable  中包含了一些调试信息，不做讨论；

至此 整个helloworld的class 文件全部分析好了，

另外：

1、文章中提高的指令集参照 http://thinkinmylife.iteye.com/blog/443900

2、对在class 复合数据结构中的 9中属性没有做详细的介绍，只是对用到的code_attribute,sourcefile_attribute,linenumbertable_attribute ,有一个简单的说明，其他还有sythetic、localvariabletable、innerclass、exception、deprecated、constantvalue几种；

 

 

 

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评论

6 楼 小羊fc 2012-10-11  

大神！

5 楼 xm_king 2011-07-11  

希望楼主加油

4 楼 xm_king 2011-07-11  

Spring 实现AOP的两种方式的第一种动态代理看过Spring的源码，基本明白了。字节码增强没看过，两种方式比较的话，显然是字节码增强技术的效率更高。

3 楼 xm_king 2011-07-11  

楼主很耐心，很认真，很有钻研精神。很有做黑客的潜质

2 楼 诸葛不亮 2011-07-11  

TheNewBeginning 写道

虽然还不理解，先支持下。

说明这个表达能力亟待提高啊。。哈哈！

1 楼 TheNewBeginning 2011-07-10  

虽然还不理解，先支持下。