前言
作為一個(gè)Java開(kāi)發(fā)者，對(duì)技術(shù)的追求而不僅僅停留在會(huì)用API，會(huì)寫(xiě)基本功能上，要想在技術(shù)上有更高的造詣，就需要深入到原理層面去認(rèn)識(shí)代碼運(yùn)行的機(jī)制。因此，本文從class字節(jié)碼文件的結(jié)構(gòu)入手，一步步來(lái)解剖二進(jìn)制字節(jié)碼的內(nèi)部工作原理，這對(duì)深入理解JVM的運(yùn)行機(jī)制大有裨益，同時(shí)，對(duì)于想要使用BCEL來(lái)動(dòng)態(tài)改變Class字節(jié)碼指令的工作也很有幫助(示例：JVM Class字節(jié)碼之三-使用BCEL改變類屬性)。
什么是Class文件
Java字節(jié)碼類文件（.class）是Java編譯器編譯Java源文件（.java）產(chǎn)生的“目標(biāo)文件”。它是一種8位字節(jié)的二進(jìn)制流文件， 各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)按順序緊密的從前向后排列， 相鄰的項(xiàng)之間沒(méi)有間隙， 這樣可以使得class文件非常緊湊， 體積輕巧， 可以被JVM快速的加載至內(nèi)存， 并且占據(jù)較少的內(nèi)存空間（方便于網(wǎng)絡(luò)的傳輸）。
Java源文件在被Java編譯器編譯之后， 每個(gè)類（或者接口）都單獨(dú)占據(jù)一個(gè)class文件， 并且類中的所有信息都會(huì)在class文件中有相應(yīng)的描述， 由于class文件很靈活， 它甚至比Java源文件有著更強(qiáng)的描述能力。
class文件中的信息是一項(xiàng)一項(xiàng)排列的， 每項(xiàng)數(shù)據(jù)都有它的固定長(zhǎng)度， 有的占一個(gè)字節(jié)， 有的占兩個(gè)字節(jié)， 還有的占四個(gè)字節(jié)或8個(gè)字節(jié)， 數(shù)據(jù)項(xiàng)的不同長(zhǎng)度分別用u1, u2, u4, u8表示， 分別表示一種數(shù)據(jù)項(xiàng)在class文件中占據(jù)一個(gè)字節(jié)， 兩個(gè)字節(jié)， 4個(gè)字節(jié)和8個(gè)字節(jié)。 可以把u1, u2, u3, u4看做class文件數(shù)據(jù)項(xiàng)的“類型” 。
Class文件的結(jié)構(gòu)
一個(gè)典型的class文件分為：MagicNumber，Version，Constant_pool，Access_flag，This_class，Super_class，Interfaces，F(xiàn)ields，Methods 和Attributes這十個(gè)部分，用一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以表示如下：
下面對(duì)class文件中的每一項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)的解釋：
1、magic
在class文件開(kāi)頭的四個(gè)字節(jié)， 存放著class文件的魔數(shù)， 這個(gè)魔數(shù)是class文件的標(biāo)志，他是一個(gè)固定的值： 0XCAFEBABE 。 也就是說(shuō)他是判斷一個(gè)文件是不是class格式的文件的標(biāo)準(zhǔn)， 如果開(kāi)頭四個(gè)字節(jié)不是0XCAFEBABE， 那么就說(shuō)明它不是class文件， 不能被JVM識(shí)別。
2、minor_version 和 major_version
緊接著魔數(shù)的四個(gè)字節(jié)是class文件的此版本號(hào)和主版本號(hào)。
隨著Java的發(fā)展， class文件的格式也會(huì)做相應(yīng)的變動(dòng)。 版本號(hào)標(biāo)志著class文件在什么時(shí)候， 加入或改變了哪些特性。 舉例來(lái)說(shuō)， 不同版本的javac編譯器編譯的class文件， 版本號(hào)可能不同， 而不同版本的JVM能識(shí)別的class文件的版本號(hào)也可能不同， 一般情況下， 高版本的JVM能識(shí)別低版本的javac編譯器編譯的class文件， 而低版本的JVM不能識(shí)別高版本的javac編譯器編譯的class文件。 如果使用低版本的JVM執(zhí)行高版本的class文件， JVM會(huì)拋出java.lang.UnsupportedClassVersionError 。具體的版本號(hào)變遷這里不再討論， 需要的讀者自行查閱資料。
3、constant_pool
在class文件中， 位于版本號(hào)后面的就是常量池相關(guān)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。 常量池是class文件中的一項(xiàng)非常重要的數(shù)據(jù)。 常量池中存放了文字字符串， 常量值， 當(dāng)前類的類名， 字段名， 方法名， 各個(gè)字段和方法的描述符， 對(duì)當(dāng)前類的字段和方法的引用信息， 當(dāng)前類中對(duì)其他類的引用信息等等。 常量池中幾乎包含類中的所有信息的描述， class文件中的很多其他部分都是對(duì)常量池中的數(shù)據(jù)項(xiàng)的引用，比如后面要講到的this_class, super_class, field_info, attribute_info等， 另外字節(jié)碼指令中也存在對(duì)常量池的引用， 這個(gè)對(duì)常量池的引用當(dāng)做字節(jié)碼指令的一個(gè)操作數(shù)。此外，常量池中各個(gè)項(xiàng)也會(huì)相互引用。
常量池是一個(gè)類的結(jié)構(gòu)索引，其它地方對(duì)“對(duì)象”的引用可以通過(guò)索引位置來(lái)代替，我們知道在程序中一個(gè)變量可以不斷地被調(diào)用，要快速獲取這個(gè)變量常用的方法就是通過(guò)索引變量。這種索引我們可以直觀理解為“內(nèi)存地址的虛擬”。我們把它叫靜態(tài)池的意思就是說(shuō)這里維護(hù)著經(jīng)過(guò)編譯“梳理”之后的相對(duì)固定的數(shù)據(jù)索引，它是站在整個(gè)JVM（進(jìn)程）層面的共享池。
class文件中的項(xiàng)constant_pool_count的值為1, 說(shuō)明每個(gè)類都只有一個(gè)常量池。 常量池中的數(shù)據(jù)也是一項(xiàng)一項(xiàng)的， 沒(méi)有間隙的依次排放。常量池中各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)通過(guò)索引來(lái)訪問(wèn)， 有點(diǎn)類似與數(shù)組， 只不過(guò)常量池中的第一項(xiàng)的索引為1, 而不為0, 如果class文件中的其他地方引用了索引為0的常量池項(xiàng)， 就說(shuō)明它不引用任何常量池項(xiàng)。class文件中的每一種數(shù)據(jù)項(xiàng)都有自己的類型， 相同的道理，常量池中的每一種數(shù)據(jù)項(xiàng)也有自己的類型。 常量池中的數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型如下表：
每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)叫做一個(gè)XXX_info項(xiàng)，比如，一個(gè)常量池中一個(gè)CONSTANT_Utf8類型的項(xiàng)，就是一個(gè)CONSTANT_Utf8_info 。除此之外， 每個(gè)info項(xiàng)中都有一個(gè)標(biāo)志值（tag），這個(gè)標(biāo)志值表明了這個(gè)常量池中的info項(xiàng)的類型是什么， 從上面的表格中可以看出，一個(gè)CONSTANT_Utf8_info中的tag值為1，而一個(gè)CONSTANT_Fieldref_info中的tag值為9 。
Java程序是動(dòng)態(tài)鏈接的， 在動(dòng)態(tài)鏈接的實(shí)現(xiàn)中， 常量池扮演者舉足輕重的角色。 除了存放一些字面量之外， 常量池中還存放著以下幾種符號(hào)引用：
（1） 類和接口的全限定名
（2） 字段的名稱和描述符
（3） 方法的名稱和描述符
我們有必要先了解一下class文件中的特殊字符串， 因?yàn)樵诔Ａ砍刂校?特殊字符串大量的出現(xiàn)，這些特殊字符串就是上面說(shuō)的全限定名和描述符。對(duì)于常量池中的特殊字符串的了解，可以參考此文檔：Java class文件格式之特殊字符串_動(dòng)力節(jié)點(diǎn)Java學(xué)院整理
4、access_flag 保存了當(dāng)前類的訪問(wèn)權(quán)限
5、this_cass 保存了當(dāng)前類的全局限定名在常量池里的索引
6、super class 保存了當(dāng)前類的父類的全局限定名在常量池里的索引
7、interfaces 保存了當(dāng)前類實(shí)現(xiàn)的接口列表，包含兩部分內(nèi)容：interfaces_count 和interfaces[interfaces_count]
interfaces_count 指的是當(dāng)前類實(shí)現(xiàn)的接口數(shù)目
interfaces[] 是包含interfaces_count個(gè)接口的全局限定名的索引的數(shù)組
8、fields 保存了當(dāng)前類的成員列表，包含兩部分的內(nèi)容：fields_count 和 fields[fields_count]
fields_count是類變量和實(shí)例變量的字段的數(shù)量總和。
fileds[]是包含字段詳細(xì)信息的列表。
9、methods 保存了當(dāng)前類的方法列表，包含兩部分的內(nèi)容：methods_count和methods[methods_count]
methods_count是該類或者接口顯示定義的方法的數(shù)量。
method[]是包含方法信息的一個(gè)詳細(xì)列表。
10、attributes 包含了當(dāng)前類的attributes列表，包含兩部分內(nèi)容：attributes_count 和 attributes[attributes_count]
class文件的最后一部分是屬性，它描述了該類或者接口所定義的一些屬性信息。attributes_count指的是attributes列表中包含的attribute_info的數(shù)量。
屬性可以出現(xiàn)在class文件的很多地方，而不只是出現(xiàn)在attributes列表里。如果是attributes表里的屬性，那么它就是對(duì)整個(gè)class文件所對(duì)應(yīng)的類或者接口的描述；如果出現(xiàn)在fileds的某一項(xiàng)里，那么它就是對(duì)該字段額外信息的描述；如果出現(xiàn)在methods的某一項(xiàng)里，那么它就是對(duì)該方法額外信息的描述。
通過(guò)示例代碼來(lái)手動(dòng)分析class文件
上面大致講解了一下class文件的結(jié)構(gòu)，這里，我們拿一個(gè)class文件做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析，來(lái)驗(yàn)證上面的文件結(jié)構(gòu)是否確實(shí)是如此。
我們?cè)谶@里新建一個(gè)java文件，Hello.java，具體內(nèi)容如下：
public class Hello{
private int test;
public int test(){
return test;
}
}
然后再通過(guò)javac命令將此java文件編譯成class文件：
javac /d/class_file_test/Hello.java
編譯之后的class文件十六進(jìn)制結(jié)果如下所示，可以用UltraEdit等十六進(jìn)制編輯器打開(kāi)，得到：
接下來(lái)我們就按照class文件的格式來(lái)分析上面的一串?dāng)?shù)字，還是按照之前的順序來(lái)：
magic:
CA FE BA BE，代表該文件是一個(gè)字節(jié)碼文件，我們平時(shí)區(qū)分文件類型都是通過(guò)后綴名來(lái)區(qū)分的，不過(guò)后綴名是可以隨便修改的，所以僅靠后綴名不能真正區(qū)分一個(gè)文件的類型。區(qū)分文件類型的另個(gè)辦法就是magic數(shù)字，JVM 就是通過(guò) CA FE BA BE 來(lái)判斷該文件是不是class文件-
version字段：
00 00 00 34，前兩個(gè)字節(jié)00是minor_version，后兩個(gè)字節(jié)0034是major_version字段，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值為52，也就是說(shuō)當(dāng)前class文件的主版本號(hào)為52，次版本號(hào)為0。下表是jdk 1.6 以后對(duì)應(yīng)支持的 Class 文件版本號(hào)：image_1c2th3nii1otd13vg1vhg1hl6itg4i.png-23.7kB -
常量池，constant_pool:
3.1.constant_pool_count
緊接著version字段下來(lái)的兩個(gè)字節(jié)是：00 12代表常量池里包含的常量數(shù)目，因?yàn)樽止?jié)碼的常量池是從1開(kāi)始計(jì)數(shù)的，這個(gè)常量池包含17個(gè)（0x0012-1）常量。3.2.constant_pool
接下來(lái)就是分析這17個(gè)常量:
3.2.1. 第一個(gè)變量 0a 00 04 00 0e
首先，緊接著constant_pool_count的第一個(gè)字節(jié)0a（tag=10）根據(jù)上面的表格（文中第二張圖片）
![image_1c2tj6ib6pslkbb1876ot81rjj4v.png-4kB][7]
可知，這表示的是一個(gè)CONSTANT_Methodref。CONSTANT_Methodref的結(jié)構(gòu)如下：
CONSTANT_Methodref_info {
u1 tag; //u1表示占一個(gè)字節(jié)
u2 class_index; //u2表示占兩個(gè)字節(jié)
u2 name_and_type_index; //u2表示占兩個(gè)字節(jié)
}
其中class_index表示該方法所屬的類在常量池里的索引，name_and_type_index表示該方法的名稱和類型的索引。常量池里的變量的索引從1開(kāi)始。
那么這個(gè)methodref結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)如下：
0a //tag 10表示這是一個(gè)CONSTANT_Methodref_info結(jié)構(gòu)
00 04 //class_index 指向常量池中第4個(gè)常量所表示的類
00 0e //name_and_type_index 指向常量池中第14個(gè)常量所表示的方法
3.2.2. 第二個(gè)變量09 00 03 00 0F
接著是第二個(gè)常量，它的tag是09，根據(jù)上面的表格可知，這表示的是一個(gè)CONSTANT_Fieldref的結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)如下：
CONSTANT_Fieldref_info {
u1 tag;
u2 class_index;
u2 name_and_type_index;
}
和上面的變量基本一致。
09 //tag
00 03 //指向常量池中第3個(gè)常量所表示的類
00 0f //指向常量池中第15個(gè)常量所表示的變量
3.2.3. 第三個(gè)變量 07 00 10
tag為07表示是一個(gè)CONSTANT_Class變量，這個(gè)變量的結(jié)構(gòu)如下：
CONSTANT_Class_info {
u1 tag;
u2 name_index;
}
除了tag字段以外，還有一個(gè)name_index的值為00 10，即是指向常量池中第16個(gè)常量所表示的Class名稱。
3.2.4. 第四個(gè)變量07 00 11
同上，也是一個(gè)CONSTANT_Class變量，不過(guò)，指向的是第17個(gè)常量所表示的Class名稱。
3.2.5. 第五個(gè)變量 01 00 04 74 65 73 74
tag為1，表示這是一個(gè)CONSTANT_Utf8結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)用UTF-8的一種變體來(lái)表示字符串，結(jié)構(gòu)如下所示：
CONSTANT_Utf8_info {
u1 tag;
u2 length;
u1 bytes[length];
}
其中l(wèi)ength表示該字符串的字節(jié)數(shù)，bytes字段包含該字符串的二進(jìn)制表示。
01 //tag 1表示這是一個(gè)CONSTANT_Utf8結(jié)構(gòu)
00 04 //表示這個(gè)字符串的長(zhǎng)度是4字節(jié),也就是后面的四個(gè)字節(jié)74 65 73 74
74 65 73 74 //通過(guò)ASCII碼表轉(zhuǎn)換后，表示的是字符串“test”
接下來(lái)的8個(gè)變量都是字符串，這里就不具體分析了。
3.2.6. 第十四個(gè)常量 0c 00 07 00 08
tag為0c，表示這是一個(gè)CONSTANT_NameAndType結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)用來(lái)描述一個(gè)方法或者成員變量。具體結(jié)構(gòu)如下：
CONSTANT_NameAndType_info {
u1 tag;
u2 name_index;
u2 descriptor_index;
}
name_index表示的是該變量或者方法的名稱，這里的值是0007，表示指向第7個(gè)常量，即是<init>。
descriptor_index指向該方法的描述符的引用，這里的值是0008，表示指向第8個(gè)常量，即是()V，由前面描述符的語(yǔ)法可知，這個(gè)方法是一個(gè)無(wú)參的，返回值為void的方法。
綜合兩個(gè)字段，可以推出這個(gè)方法是void <init>()。也即是指向這個(gè)NameAndType結(jié)構(gòu)的Methodref的方法名為void <init>()，也就是說(shuō)第一個(gè)常量表示的是void <init>()方法，這個(gè)方法其實(shí)就是此類的默認(rèn)構(gòu)造方法。
3.2.7. 第十五個(gè)常量也是一個(gè)CONSTANT_NameAndType，表示的方法名為“int test()”，第2個(gè)常量引用了這個(gè)NameAndType，所以第二個(gè)常量表示的是“int test()”方法。
3.2.8. 第16和17個(gè)常量也是字符串，可以按照前面的方法分析。
3.3. 完整的常量池
最后，通過(guò)以上分析，完整的常量池如下：
00 12 常量池的數(shù)目 18-1=17
0a 00 04 00 0e 方法：java.lang.Ojbect void <init>()
09 00 03 00 0f 方法 ：Hello int test()
07 00 10 字符串：Hello
07 00 11 字符串：java.lang.Ojbect
01 00 04 74 65 73 74 字符串：test
01 00 01 49 字符串：I
01 00 06 3c 69 6e 69 74 3e 字符串：<init>
01 00 03 28 29 56 字符串：()V
01 00 04 43 6f 64 65 字符串：Code
01 00 0f 4c 69 6e 65 4e 75 6d 62 65 72 54 61 62 6c 65 字符串：LineNumberTable
01 00 03 28 29 49 字符串：()I
01 00 0a 53 6f 75 72 63 65 46 69 6c 65 字符串：SourceFile
01 00 0a 48 65 6c 6c 6f 2e 6a 61 76 61 字符串：Hello.java
0c 00 07 00 08 NameAndType：<init> ()V
0c 00 05 00 06 NameAndType：test I
01 00 05 48 65 6c 6c 6f 字符串：Hello
01 00 10 6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 67 2f 4f 62 6a 65 63 74 字符串： java/lang/Object
通過(guò)這樣分析其實(shí)非常的累，我們只是為了了解class文件的原理才來(lái)一步一步分析每一個(gè)二進(jìn)制字節(jié)碼。JDK提供了現(xiàn)成的工具可以直接解析此二進(jìn)制文件，即javap工具(在JDK的bin目錄下)，我們通過(guò)javap命令來(lái)解析此class文件：
javap -v -p -s -sysinfo -constants /d/class_file_test/Hello.class
解析得到的結(jié)果為：
關(guān)于此表每一項(xiàng)的詳細(xì)分析，可以參考國(guó)外的這一篇文檔：JVM Internals
關(guān)于此表中Method操作指令aload_1,getfield,ireturn的作用，可以參考云溪社區(qū)的這篇文章：
JVM Class詳解之二 Method字節(jié)碼指令
發(fā)現(xiàn)了沒(méi)有，上面生成代碼中的Constant pool跟我們上面分析出來(lái)的完整常量池一模一樣，有木有！有木有？
這說(shuō)明我們上面的分析的完成正確！
由此，我們終于弄懂了Constant pool的內(nèi)幕。
接下來(lái)繼續(xù)看其他的字段。
-
access_flag(u2)
00 21這兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)表示這個(gè)變量的訪問(wèn)標(biāo)志位，JVM對(duì)訪問(wèn)標(biāo)示符的規(guī)范如下：
這個(gè)表里面無(wú)法直接查詢到0021這個(gè)值，原因是0021=0020+0001，也就是表示當(dāng)前class的access_flag是ACC_PUBLIC|ACC_SUPER。ACC_PUBLIC和代碼里的public 關(guān)鍵字相對(duì)應(yīng)。ACC_SUPER表示當(dāng)用invokespecial指令來(lái)調(diào)用父類的方法時(shí)需要特殊處理。
this_class(u2)
00 03
this_class指向constant pool的索引值，該值必須是CONSTANT_Class_info類型，這里是3，即指向常量池中的第三項(xiàng)，即是“Hello”。super_class
00 04
super_class存的是父類的名稱在常量池里的索引，這里指向第四個(gè)常量，即是“java/lang/Object”。interfaces
interfaces包含interfaces_count和interfaces[]兩個(gè)字段。因?yàn)檫@里沒(méi)有實(shí)現(xiàn)接口，所以就不存在interfces選項(xiàng)，所以這里的interfaces_count為0（0000），所以后面的內(nèi)容也對(duì)應(yīng)為空。fields
00 01 fields count //表示成員變量的個(gè)數(shù)，此處為1個(gè)
00 02 00 05 00 06 00 00 //成員變量的結(jié)構(gòu)
每個(gè)成員變量對(duì)應(yīng)一個(gè)field_info結(jié)構(gòu)：
field_info {
u2 access_flags; 0002
u2 name_index; 0005
u2 descriptor_index; 0006
u2 attributes_count; 0000
attribute_info attributes[attributes_count];
}
access_flags為0002，即是ACC_PRIVATE
name_index指向常量池的第五個(gè)常量，為“test”
descriptor_index指向常量池的第6個(gè)常量為“I”
三個(gè)字段結(jié)合起來(lái)，說(shuō)明這個(gè)變量是"private int test"。
接下來(lái)的是attribute字段，用來(lái)描述該變量的屬性，因?yàn)檫@個(gè)變量沒(méi)有附加屬性，所以attributes_count為0，attribute_info為空。
-
methods
00 02 00 01 00 07 00 08 00 01 00 09 ...
最前面的2個(gè)字節(jié)是method_count
method_count：00 02，為什么會(huì)有兩個(gè)方法呢？我們明明只寫(xiě)了一個(gè)方法，這是因?yàn)镴VM 會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)<init>方法，這個(gè)是類的默認(rèn)構(gòu)造方法。
接下來(lái)的內(nèi)容是兩個(gè)method_info結(jié)構(gòu)：
method_info {
u2 access_flags;
u2 name_index;
u2 descriptor_index;
u2 attributes_count;
attribute_info attributes[attributes_count];
}
前三個(gè)字段和field_info一樣，可以分析出第一個(gè)方法是“public void <init>()”
00 01 ACC_PUBLIC
00 07 <init>
00 08 V()
接下來(lái)是attribute字段，也即是這個(gè)方法的附加屬性，這里的attributes_count =1，也即是有一個(gè)屬性。
每個(gè)屬性的都是一個(gè)attribute_info結(jié)構(gòu)，如下所示：
attribute_info {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u1 info[attribute_length];
}
JVM預(yù)定義了部分attribute，但是編譯器自己也可以實(shí)現(xiàn)自己的attribute寫(xiě)入class文件里，供運(yùn)行時(shí)使用。不同的attribute通過(guò)attribute_name_index來(lái)區(qū)分。JVM規(guī)范里對(duì)以下attribute進(jìn)行了預(yù)定義：
這里的attribute_name_index值為0009，表示指向第9個(gè)常量，即是Code。Code Attribute的作用是保存該方法的結(jié)構(gòu)如所對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼，具體的結(jié)構(gòu)如下所示：
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];
}
attribute_length表示attribute所包含的字節(jié)數(shù)，這里為0000001d，即是39個(gè)字節(jié)，不包含attribute_name_index和attribute_length字段。
max_stack表示這個(gè)方法運(yùn)行的任何時(shí)刻所能達(dá)到的操作數(shù)棧的最大深度，這里是0001
max_locals表示方法執(zhí)行期間創(chuàng)建的局部變量的數(shù)目，包含用來(lái)表示傳入的參數(shù)的局部變量，這里是0001.
接下來(lái)的code_length表示該方法的所包含的字節(jié)碼的字節(jié)數(shù)以及具體的指令碼。
這里的字節(jié)碼長(zhǎng)度為00000005，即是后面的5個(gè)字節(jié) 2a b7 00 01 b1為對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼指令的指令碼。
參照下表可以將上面的指令碼翻譯成對(duì)應(yīng)的助記符：
2a aload_0
b7 invokespecial
00 nop
01 aconst_null
b1 return
這即是該方法被調(diào)用時(shí)，虛擬機(jī)所執(zhí)行的字節(jié)碼
接下來(lái)是exception_table，這里存放的是處理異常的信息。
每個(gè)exception_table表項(xiàng)由start_pc，end_pc，handler_pc，catch_type組成。start_pc和end_pc表示在code數(shù)組中的從start_pc到end_pc處（包含start_pc，不包含end_pc）的指令拋出的異常會(huì)由這個(gè)表項(xiàng)來(lái)處理;handler_pc表示處理異常的代碼的開(kāi)始處。catch_type表示會(huì)被處理的異常類型，它指向常量池里的一個(gè)異常類。當(dāng)catch_type為0時(shí)，表示處理所有的異常，這個(gè)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)finally的功能。
不過(guò)，這段代碼里沒(méi)有異常處理，所以exception_table_length為0000，所以我們不做分析。
接下來(lái)是該方法的附加屬性，attributes_count為0001，表示有一個(gè)附加屬性。
attribute_name_index為000a，指向第十個(gè)常量，為L(zhǎng)ineNumberTable。這個(gè)屬性用來(lái)表示code數(shù)組中的字節(jié)碼和java代碼行數(shù)之間的關(guān)系。這個(gè)屬性可以用來(lái)在調(diào)試的時(shí)候定位代碼執(zhí)行的行數(shù)。LineNumberTable的結(jié)構(gòu)如下：
LineNumberTable_attribute {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u2 line_number_table_length;
{ u2 start_pc;
u2 line_number;
} line_number_table[line_number_table_length];
}
前面兩個(gè)字段分別表示這個(gè)attribute的名稱是LineNumberTable以及長(zhǎng)度為00000006。接下來(lái)的0001表示line_number_table_length，表示line_number_table有一個(gè)表項(xiàng)，其中start_pc為 00 00，line_number為 00 00，表示第0行代碼從code的第0個(gè)指令碼開(kāi)始。
后面的內(nèi)容是第二個(gè)方法，具體就不再分析了。
- attributes
最后剩下的內(nèi)容是attributes，這里的attributes表示整個(gè)class文件的附加屬性，不過(guò)結(jié)構(gòu)還是和前面的attribute保持一致。00 01表示有一個(gè)attribute。
Attribute結(jié)構(gòu)如下：
SourceFile_attribute {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u2 sourcefile_index;
}
attribute_name_index為000c，指向第12個(gè)常量，為SourceFile，說(shuō)明這個(gè)屬性是Source
attribute_length為00000002
sourcefile_index為000d，表示指向常量池里的第13個(gè)常量，為Hello.java。
這個(gè)屬性表明當(dāng)前的class文件是從Hello.java文件編譯而來(lái)。
字節(jié)碼修改技術(shù)
對(duì)Java Class字節(jié)碼分析，我們應(yīng)該能夠比較清楚的認(rèn)識(shí)到整個(gè)字節(jié)碼的結(jié)構(gòu)。
那通過(guò)了解字節(jié)碼，我們可以做些什么呢？
其實(shí)通過(guò)字節(jié)碼能做很多平時(shí)我們無(wú)法完成的工作。比如，在類加載之前添加某些操作或者直接動(dòng)態(tài)的生成字節(jié)。
ASM 是一個(gè) Java 字節(jié)碼操控框架。它能夠以二進(jìn)制形式修改已有類或者動(dòng)態(tài)生成類。ASM 可以直接產(chǎn)生二進(jìn)制 class 文件，也可以在類被加載入 Java 虛擬機(jī)之前動(dòng)態(tài)改變類行為。ASM 從類文件中讀入信息后，能夠改變類行為，分析類信息，甚至能夠根據(jù)用戶要求生成新類。不過(guò)ASM在創(chuàng)建class字節(jié)碼的過(guò)程中，操縱的級(jí)別是底層JVM的匯編指令級(jí)別，這要求ASM使用者要對(duì)class組織結(jié)構(gòu)和JVM匯編指令有一定的了解。
目前字節(jié)碼修改技術(shù)有ASM，javassist，cglib，BCEL等。cglib就是基于封裝的Asm. Spring 就是使用cglib代理庫(kù)。關(guān)于cglib的使用介紹，可以參考：CGLIB介紹與原理
Javassist是一個(gè)開(kāi)源的分析、編輯和創(chuàng)建Java字節(jié)碼的類庫(kù)。是由東京工業(yè)大學(xué)的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)系的 Shigeru Chiba （千葉 滋）所創(chuàng)建的。它已加入了開(kāi)放源代碼JBoss 應(yīng)用服務(wù)器項(xiàng)目,通過(guò)使用Javassist對(duì)字節(jié)碼操作為JBoss實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)AOP框架。javassist是jboss的一個(gè)子項(xiàng)目，其主要的優(yōu)點(diǎn)，在于簡(jiǎn)單，而且快速。直接使用java編碼的形式，而不需要了解虛擬機(jī)指令，就能動(dòng)態(tài)改變類的結(jié)構(gòu)，或者動(dòng)態(tài)生成類。
