java 属性锁怎么用

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level 2024-10-22 13:22:05

文章标签 java 属性锁怎么用字节码解析助记符局部变量十进制 文章分类 Java 后端开发

上一节说到成员变量，这一节说一下方法表

图一：

java 属性锁怎么用_助记符

图二：

java 属性锁怎么用_十进制_02

图三：

java 属性锁怎么用_局部变量_03

行号00000120 开始就是方法表的开始，刚开始2个字节是方法的数量：00 03 是三个方法（无参构造器、变量a的get和set方法）

方法表：

类型	名称	数量
u2	access_flags	1
u2	name_index	1
u2	descriptor_index	1
u2	attributes_count	1
u2	attributes	attributes_count

每一个方法都是这样的一个结构。

00 03后边是 access_flags （00 01）根据图二表示的是public的修饰，name_index:00 07 ，descriptor_index:00 08 在常量池里边是：[ #7 = Utf8 <init>] 、[#8 = Utf8 ()V] ;

然后就是方法的attributes_count 和attributes ：

attributes_count :比如方法执行的字节码是什么？方法的行号表是什么？局部变量表是什么？这些信息的sum。

attributes_count :00 01 ，方法只有一个属性，但是attribute_info 的结构是什么呢？为此我们需要知道attribute_info 的结构，如下：

java 属性锁怎么用_局部变量_04

attributes_count :00 01 后边的2个字节就是attribute_name_index:00 09(常量池的【#9 = Utf8 Code】).

java 属性锁怎么用_十进制_05

attributes_length: 00 00 00 38 (十进制56)

info:是后面的真正的属性的内容，即方法的字节码。

方法的属性结构：

java 属性锁怎么用_十进制_06

- JVM预定义了部分attribute，但是编译器自己也可以实现自己的attribute写入class文件

里，供运行时使用。

- 不同的attribute通过attribute_name_index来区分。

- Code结构：

code attribute的作用是保存该方法的结构，如所对应的字节码：

Code_attribute{ 
 u2 attribute_name_index; //00 09 
 u2 attribute_length; // 00 00 00 38 
 u2 max_stack; //00 02 
 u2 max_locals; //00 01 
 u4 code_length; //00 00 00 0A 
 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]; 
 }

attribute_length: 表示attribute所包含的字节数，不包含attribute_name_index和attribute_lenght字段。

max_stack表示这个方法运行的任何时刻所能达到的操作数栈的最大深度。

max_locals表示方法执行运行期间创建的局部变量的数目，包含用来表示传入的参数的局部变量。

code_length表示该方法所包含的字节码的字节数以及具体的指令码

具体字节码即是该方法被调动时，虚拟机所执行的字节码。

code_length是00 00 00 0A（十进制10），往后数10个字节：

2AB700012A04B50002B1

如图：

java 属性锁怎么用_字节码解析_07

这是个字节对应的就是 jclasslib插件反编译的如下信息：

java 属性锁怎么用_局部变量_08

这里边有很多助记词。助记词和16进制编码在jvm里边有已经定义好的映射关系。

单击bytecode里边的load0进入oracle的官方网站，load0在doc里边对应的是16进制的0x2a，而在我们的class文件里边也是2A 。

aload_0 = 42 (0x2a)
aload_1 = 43 (0x2b)
aload_2 = 44 (0x2c)
aload_3 = 45 (0x2d)

同样的invokespecial 在doc里边对应的是16进制是0xb7

invokespecial = 183 (0xb7)

invokespecial 可以简单理解为调用父类的构造方法，invokespecial 是带有参数的，参数就是invokespecial 后边的2个字节描述的信息：00 01 ，而00 01是常量池里边的某个常量，就是：

#1 = Methodref          #4.#20         // java/lang/Object."<init>":()V

MyTest1的父类是Object，MyTest1构造器会首先调用父类的构造器，这个和我们对Java学习的理解不谋而合。
然后接下来又是 aload_0 ，以及 iconst_1 助记词，在doc里边有7个：

iconst_m1 = 2 (0x2)
iconst_0 = 3 (0x3)
iconst_1 = 4 (0x4)
iconst_2 = 5 (0x5)
iconst_3 = 6 (0x6)
iconst_4 = 7 (0x7)
iconst_5 = 8 (0x8)

我们的iconst_1对应的1进制是0x04 。
接下来是putfield，它是带参数的。

putfield = 181 (0xb5)

putfield 对应的16进制是0xb5，我们的二进制文件也是0xb5，没有问题，然后B5后边的是putfield 的参数：00 02 ，00 02在常量池里边的是:

2 = Fieldref   #3.#21         // com/twodragonlake/jvm/bytecode/MyTest1.a:I

putfield 的作用是 Set field in object 即赋值，给谁赋值？给com/twodragonlake/jvm/bytecode/MyTest1.a:I 赋值，赋值为多少？就是推到栈顶的上一个助记词iconst_1。
之后是 return 助记词：

return = 177 (0xb1)

return 的1进制是B1，我们的class文件当中也是B1。

整个init方法完成了对a的赋值。

接下来的00 00 是异常表：

java 属性锁怎么用_十进制_09

由于构造方法没有异常所以是0。

exception_table,这里存放的是处理异常的信息

每个exception_table表项由start_pc, end_pc,handler_pc,catch_type组成。

start_pc h=和end_pc表示在code数组中的从start_pc到end_pc处包含start_pc,不包含end_pc)的指令抛出的异常会由这个表项来处理。

handler_pc表示处理异常的代码的开始处，catch_type表示会被处理的异常类型，它指向量池里的一个异常类。当catch_type为0时，表示处理所有的异常。

然后是u2 attributes_count; 也就是后边的： 00 02 ，意味着构造方法有2个属性，之后的00 0A（十进制10）是属性的索引，在常量池里边是10号常量：

#10 = Utf8               LineNumberTable

即，行号表:
附加属性
lineNumberTable:这个属性用来表示code数组中的字节码和java代码行数之间的关系。
这个属性可以用来在调试的时候定位代码行的行数。这是属性在调试的时候比较有用，就是抛出异常的代码的行数。

LineNumberTable_attribute{ 
 u2 attribute_name_index; //00 0A 
 u4 attribute_length; // 00 00 00 0A 
 u2 line_number_table_length; // 00 002 表示2个 
 { 
 u2 start_pc; 
 u2 line_number; 
 } line_number_table[line_number_table_length] 
 }

attribute_name_index z 是00 0A ，attribute_length是00 00 00 0A ，也即是说往后数10个字节都是attribute的整体，后边的10个字节是：0002 0000 001A 0004 001B 。0002 是长度，既是2个，后边的0000 001A 0004 001B 2个字节是一对，0000 对应 001A（十进制26）；0004（十进制4）对应001B(十进制27) ；

java 属性锁怎么用_局部变量_10

接着后边的是00 0B（十进制11）对应常量池：

#11 = Utf8               LocalVariableTable

即，局部变量表。

局部变量表栈的字节的长度：00 00 00 0C（十进制12），即后边的12个字节就是局部变量表的整体，即：0001 0000 000A 000C 000D 0000

java 属性锁怎么用_java 属性锁怎么用_11

首先0001是局部变量的个数是1 ；

0000 是局部变量的开始位置(start PC)；

000A 是局部变量的结束位置(length)；

000C 是局部变量对应常量池里边的位置是12，即：

#12 = Utf8               this

构造方法为什么会有this？ this，对于实例方法（非static）是默认隐式传递进来的。实例方法至少有一个局部变量，那就是this。
000D是对局部变量的一个描述；即：

#13 = Utf8               Lcom/twodragonlake/jvm/bytecode/MyTest1;

0000 是jdk1.6加入的用来做校验检查的，略过。

到此init方法解析完毕；

剩下的是getA方法：

00 01 是访问修饰符，是public的。

00 0E 名字索引，即：#14 = Utf8 getA

00 0F 描述符索引，即：#15 = Utf8 ()I

00 01 是attributes_count，只有一个。

接着是 00 09 : 名字的索引 #9 = Utf8 Code

00 00 00 2F：属性的长度，十进制是47，后边的47个字节是getA方法Code的整体。

java 属性锁怎么用_助记符_12

00 00 00 2F 之后是

max_stack : 00 01

max_locals : 00 01 局部变量的数目也是1个，既是this。

code_length: 00 00 00 05

往后数5个字节：

2A（aload_0）

B4(getfield)

00 02 常量： #2 = Fieldref #3.#21 // com/twodragonlake/jvm/bytecode/MyTest1.a:I

AC ireturn ireturn是返回一个整型。

2AB40002AC 后边的00 00 是异常表，程序没有抛出异常所以是0。

00 02 是属性个数有2个。

00 0A 第一个属性指向第十个常量。#10 = Utf8 LineNumberTable

00 00 00 06 属性长度是6

0001 0000 001E ：0001 有一个属性：偏移量0，对应源文件的30行。

java 属性锁怎么用_字节码解析_13

然后是局部变量表：00 0B 常量池的 #11 = Utf8 LocalVariableTable

00 00 00 0C 是局部变量表字节长度是 13个字节。

0001 0000 0005 000C 000D 0000

0001 有一个局部变量。

0000 开始位置0

0005 结束位置5

000C 局部变量的名字 #12 = Utf8 this

000D 是局部变量的描述：#13 = Utf8 Lcom/twodragonlake/jvm/bytecode/MyTest1;

0000 检验码

最后还有一个setA方法：

java 属性锁怎么用_局部变量_14

00 01 是public 描述符

00 10 名字索引 #16 = Utf8 setA

00 11 描述符索引 #17 = Utf8 (I)V

00 01 有一个属性

00 09 属性是 #9 = Utf8 Code

00 00 00 3E 属性的长度是62

00 00 00 3E 是code的如下信息：

max_stack : 00 02

max_locals : 00 02 ,00 02 局部变量的数目也是2个，既是this和int a

code_length : 00 00 00 06 往后数6个字节：

2A 1B B5 00 02 B1

java 属性锁怎么用_局部变量_15

laload_0 2A

iload_1 1B

iload_0 = 26 (0x1a)
iload_1 = 27 (0x1b)
iload_2 = 28 (0x1c)
iload_3 = 29 (0x1d)

iload_1的参数(给谁赋值)：00 02 【#2 = Fieldref #3.#21 // com/twodragonlake/jvm/bytecode/MyTest1.a:I】
B1 return
2A 1B B5 00 02 B1 后边的 00 00 是异常表的长度为0。
然后00 02 是方法有2个属性:
00 0A #10 = Utf8 LineNumberTable
0000 000A 属性表长度是10个字节。
即：
0002 0000 0022 0005 0023
0002 ：有2个对应关系、
0000 0022 ：偏移量0对应 34行。
0005 0023 ：偏移量5对应 35行。
LineNumberTable 结束.
00 0B #11 = Utf8 LocalVariableTable
LocalVariableTable:
00 00 00 16 ：长度，后面32个字节是LocalVariableTable的整体。
00 02 ：局部变量表有2个。
第一个局部变量：
00 00 ：开始位置
00 06 ：长度是6
00 0C ：局部变量名字 #12 = Utf8 this
00 0D ：局部变量描述 #13 = Utf8 Lcom/twodragonlake/jvm/bytecode/MyTest1;
0000 检验码
第二个局部变量：
0000 开始位置0
00 06 长度是6
00 05 ：局部变量名字 #5 = Utf8 a
00 06：局部变量描述 #6 = Utf8 I
00 01 : 校验码

剩下的数字节码文件的attributes：
00 01 是只有一个属性
00 12 是第一个属性名字的索引十进制18 ： #18 = Utf8 SourceFile
00 00 00 02长度占据2个字节。
最后的00 13的就是不1个字节。
00 13 是 19 = Utf8 MyTest1.java

至此整个class文件解析完毕。

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