JVM-解析Class文件示例詳情 - class,java Zeran 博客

準備

class文件是Java虛擬機唯一可以識別的文件，根據Class文件我們可以完成一個程序的運行，本節文章是本人解析一個基本Class文件的全過程，記錄在此，希望能提供給正在前進路上的同學作為輔助作用，下面是我們要解析Class文件必要條件。

代碼

以下是一個簡單的Java類，一個私有變量，一個公開方法。

public class TestClass {

    private int a;

    public int increment() {

        return a + 1;
    }

}

將這個類編譯為Class文件

準備文本編輯器

本人使用Sublime Text打開我們編譯後的Class文件，主要目的是對照《Java虛擬機規範》中的Class文件的數據結構,下面是Sublime Text下載的網址。

Sublime Text

使用Sumlime打開Clas文件

《Java虛擬機規範》

我們需要按照Java虛擬機規範中的數據結構，進行Class文件的十六進制碼進行解析，所以這裏需要按照官網，進行解析，以下是PDF在線鏈接，本節使用Java8版本。
Java虛擬機規範1.8

打開《Java虛擬機規範》

解析

我們需要知道一個Class文件由哪些數據結構組成，並排列出來，一項數據佔幾個字節，這些我們都要知道。
我們首先需要記錄，這個Class文件的大體結構，Class文件的數據結構及順序都是需要嚴格按照《Java虛擬機規範》生成的，找到《Java虛擬機規範》中的 "The Class File Format (Class文件格式)"中的Class結構項。

需要解釋的是，這個ClassFile數據結構中的U2、u4分別代表兩個字節、四個字節，其對應的右邊的英文項，代表着其數據的常量項，Class文件是一定按照這個結構進行構件的，《Java虛擬機規範》中也説明了每一項的描述，本人結合官網整理如下：

這個是本人整理的Class文件的數據結構，有且只有這16項，具體的每一項，本文稍後都有解釋。其實Class文件並不複雜，只是Class中的引用比較多，例如constant_pool_info中，這是一個常量池，池中記錄着類、方法、字面量等描述符，是相互引用的方式。

javap查看class文件具體結構

使用javap查看文件結構，主要是為了供我們於Class二進制方式進行比對時的一個參照物，以説明我們解讀class文件時得出的結論是正確的。其餘我們需要確定我們常量池中的順序以及所對應的常量池名。

javap -v TestClass.class

輸出結果

根據javap所輸出的數據結構，我們得到了大致的數據結構，剩下的我們需要自行解析，並比對class中的十六進制數進行填寫。這裏採用yaml文本格式進行填充，yaml格式能很直觀的展現出一個對象的數據結構，並且採用這種方式也可以很直接的將解析的值帶入。針對我們要解析的class文件，其中____是我們要填充的數據，並且也進行了簡單的註釋説明字段的含義及所佔用的字節。結構如下：

class:
  #魔數 u4
  magic-number: ____
  #小版本號 u2
  minor-version: ____
  #大版本號 u2
  major-version: ____
  #常量池
  constant-pool:
    #常量池總數 u2
    count: ____
    #常量池（數組）
    constants: ____
  #訪問標誌 u2
  access_flags: ____
  #當前類 u2
  this_class: ____
  #父類 u2
  super_class: ____
  #接口
  interface:
    # u2
    count: ____
    interfaces:
  #字段
  field:
    # u2
    count: ____
    fields: ____
  #方法
  method:
    # u2
    count: ____
    methods: ____
  #屬性
  attributes:
    #u2
    count: ____
    attributes: ____

有了大致的結構，我們就可以開始解析之路啦！！