JVM常量池和运行时常量池「建议收藏」

JVM常量池和运行时常量池「建议收藏」一、类的二进制字节码包含哪些信息要理解常量池是什么,先看看类的二进制字节码包含哪些信息!!!常量池类的基本信息(比如:类的访问权限、类的名称、实现了哪些接口)类的方法定义(包含了虚拟机指令,也就是把我们代码编译为了虚拟机指令)二、通过反编译字节码验证1、测试代码将下面的测试代码使用javac编译为*.class文件publicclassHelloWorld{publicstaticvoidmain(String[]args){System

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE使用 1年只要46元 售后保障 童叟无欺

一、类的二进制字节码包含哪些信息

要理解常量池是什么,先看看类的二进制字节码包含哪些信息!!!

  • 常量池
  • 类的基本信息(比如:类的访问权限、类的名称、实现了哪些接口)
  • 类的方法定义(包含了虚拟机指令,也就是把我们代码编译为了虚拟机指令 )

二、通过反编译字节码验证

1、测试代码

将下面的测试代码使用javac 编译为 *.class文件

public class HelloWorld { 
   
    public static void main(String[] args) { 
   
        System.out.println("hello world");
    }
}

2、javap反编译*.class字节码

先将示例代码编译为 *.class 文件,然后将class文件反编译为JVM指令码。然后观察 *.class字节码中到底包含了哪些部分。

// ===========================================类的描述信息===============================================
Classfile /xx/xx/xx/xx/HelloWorld.class
  Last modified 2021-10-12; size 569 bytes
  MD5 checksum 7f4f0fe4b6e6d04ddaf30401a7b04f07
  Compiled from "HelloWorld.java"
public class org.memory.jvm.t5.HelloWorld
  minor version: 0
  major version: 49
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
    
// ===========================================常量池===============================================
Constant pool:
   #1 = Methodref          #6.#20         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #21.#22        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   #3 = String             #23            // hello world
   #4 = Methodref          #24.#25        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   #5 = Class              #26            // org/memory/jvm/t5/HelloWorld
   #6 = Class              #27            // java/lang/Object
   #7 = Utf8               <init>
   #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               LocalVariableTable
  #12 = Utf8               this
  #13 = Utf8               Lorg/memory/jvm/t5/HelloWorld;
  #14 = Utf8               main
  #15 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V
  #16 = Utf8               args
  #17 = Utf8               [Ljava/lang/String;
  #18 = Utf8               SourceFile
  #19 = Utf8               HelloWorld.java
  #20 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V
  #21 = Class              #28            // java/lang/System
  #22 = NameAndType        #29:#30        // out:Ljava/io/PrintStream;
  #23 = Utf8               hello world
  #24 = Class              #31            // java/io/PrintStream
  #25 = NameAndType        #32:#33        // println:(Ljava/lang/String;)V
  #26 = Utf8               org/memory/jvm/t5/HelloWorld
  #27 = Utf8               java/lang/Object
  #28 = Utf8               java/lang/System
  #29 = Utf8               out
  #30 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
  #31 = Utf8               java/io/PrintStream
  #32 = Utf8               println
  #33 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
                            
// =======================================虚拟机中执行编译的方法===========================================
{ 
   
  public org.memory.jvm.t5.HelloWorld();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 7: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Lorg/memory/jvm/t5/HelloWorld;
	
  // main方法JVM指令码
  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    // main方法访问修饰符描述
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    // main方法中的代码执行部分
    // ===============================解释器读取下面的JVM指令解释并执行=================================== 
    Code:
      stack=2, locals=1, args_size=1
         // 从常量池中符号地址为 #2 的地方,先获取静态变量System.out
         0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         // 从常量池中符号地址为 #3 的地方加载常量 hello world
         3: ldc           #3                  // String hello world
         // 从常量池中符号地址为 #3 的地方获取要执行的方法描述,并执行方法输出hello world
         5: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
         // main方法返回
         8: return
    // ==================================解释器读取上面的JVM指令解释并执行================================
      // 行号映射表
      LineNumberTable:
        line 9: 0
        line 10: 8
      // 局部变量表
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       9     0  args   [Ljava/lang/String;
}

三、什么是常量池以及常量池的作用

1、什么是常量池

从上面的反编译字节码中可以看到,Class的常量池其实就是一张记录着该类的一些常量、方法描述、类描述、变量描述信息的表。

2、常量池中有什么内容

常量池中主要存放两类数据,一是字面量、二是符号引用

字面量:

  • 比如String类型的字符串值或者定义为final类型的常量的值。

符号引用:

  • 类或接口的全限定名(包括他的父类和所实现的接口)
  • 变量或方法的名称
  • 变量或方法的描述信息
  • this

可参考:https://blog.csdn.net/Hellowenpan/article/details/101389330

3、常量池的作用

在解释器解释执行每条JVM指令码的时候,根据这些指令码的符号地址去常量池中找到对应的描述。然后解释器就知道该执行哪个类的那个方法、方法的参数是什么等。

拿上面反编译的字节码指令来说明:

  1. 当解释器解释执行main方法的时候,读取到下面的11行JVM指令码0: getstatic #2
  2. getstatic指令表示获取一个静态变量,#2表示该静态变量的符号地址,解释器通过#2符号地址去常量池中查找#2对应的静态变量
  3. 然后解释器继续向下运行,执行第13行的3: ldc #3指令,该指令的含义是:从常量池中加载符号地址为 #3 的常量
  4. 然后解释器继续向下运行,执行第15行的5: invokevirtual #4指令,该指令的含义是:执行方法,那么要执行哪个方法呢?执行常量池中符号地址为 #4 的方法。
  // main方法JVM指令码
  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    // main方法访问修饰符描述
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    // main方法中的代码执行部分
    // ===============================解释器读取下面的JVM指令解释并执行=================================== 
    Code:
      stack=2, locals=1, args_size=1
         // 从常量池中符号地址为 #2 的地方,先获取静态变量System.out
         0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         // 从常量池中符号地址为 #3 的地方加载常量 hello world
         3: ldc           #3                  // String hello world
         // 从常量池中符号地址为 #3 的地方获取要执行的方法描述,并执行方法输出hello world
         5: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
         // main方法返回
         8: return
    // ==================================解释器读取上面的JVM指令解释并执行================================

四、运行时常量池

1、什么是运行时常量池

上面我们分析了常量池其实就是一张对照表,常量池是 *.class 文件中的。当类的字节码被加载到内存中后,他的常量池信息就会集中放入到一块内存,这块内存就称为运行时常量池,并且把里面的符号地址为真实地址

2、符号地址变为真实地址怎么理解

①、符号地址

从上面的反编译后的JVM字节码指令可以看到有这么一条指令0: getstatic #2,解释器解释执行JVM指令的时候,通过指令中的 #x去常量池中获取需要的值。这里的#2其实就是符号地址,标识这某个变量在常量池中的某个位置。

②、真实地址

在程序运行期,当*.Class文件被加载到内存以后,常量池中的这些描述信息就会被放到内存中,其中的 #x会被转化为内存中的地址(真实地址)。

③、简单总结

符号地址变为真实地址其实就是,在*.class文件被加载到内存以后,将*.class文件中常量池中的#x符号地址,转化为内存中的地址。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/195808.html原文链接:https://javaforall.cn

【正版授权,激活自己账号】: Jetbrains全家桶Ide使用,1年售后保障,每天仅需1毛

【官方授权 正版激活】: 官方授权 正版激活 支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...

(0)


相关推荐

  • 爬虫系列,(3),达盖尔图片抓取

    爬虫系列,(3),达盖尔图片抓取importreimportrequestsfrombs4importBeautifulSoup#第一步得到代理defproxy():withopen(r’ip_proxies\有效ip.txt’,’r’,encoding=’utf-8′)asf:r=f.readlines()foripinr:…

  • 单片机控制步进电机-AVR详细程序

    单片机控制步进电机-AVR详细程序单片机控制步进电机-单片机程序(avr)硬件线路连接图见上一篇文章软件:ICCV7FORAVR-写程序Progisp-烧程序速度S曲线生成器(后续后单独讲解)-生成S曲线数组代码硬件:Atmega16ASP下载线杜邦线控制原理:利用单片机定时器控制IO口高低电平产生脉冲,通过定时器控制每个脉冲的时间,以及脉冲的个数,从而控制步进电机速度以及转动角度,实现步进电机开环控制能…

  • web安全书籍_web安全书单

    web安全书籍_web安全书单基础书籍《信息安全标准和法律法规(第二版)》(注:武汉大学出版社)《HTTP权威指南》《HTML5权威指南》《JavaScript权威指南(第6版)》《TCP/IP详解卷1:协议》《SQL编程基础(原书第3版)》《PHP和MySQLWeb开发(第四版)》《PHP安全基础》《PHP应用程序安全编程》《高级PHP应用程序漏洞审核技术》《精通正则表达式(第

  • 大规模特征构建实践总结

    大规模特征构建实践总结

  • JetBrains又出神器啦,Fleet,体验飞一般的感觉「建议收藏」

    JetBrains又出神器啦,Fleet,体验飞一般的感觉「建议收藏」文章目录简介从eclipse到FleetFleet的特性JetBrainsSpace总结简介java开发的同学可能对于JetBrains这家公司并不陌生,因为JetBrains号称拥有世界上最好的JAVA开发工具IDEA。确实IDEA非常好用,它满足了一个java开发者所有的梦想。当然JetBrains还提供了其他语言的开发神器,PyCharm,PhpStrom,WebStorm等等。只要跟开发工作有关的,都能在JetBrains的全家桶中找到。这么好用的神器自然是价格不菲,但是JetBrains

  • JAVA byte int 0xff 0xffffffff

    JAVA byte int 0xff 0xffffffffbyteb=0xff;这样无法通过编译。因为这时的0xff,是作为int类型的,其值为255,二进制记作0000000000000000 0000000011111111,另外,JAVA这里的二进制是用补码的。而byte的范围是-127~128,所以编译器无法通过。如果要想通过编译,应该如下:byteb=(byte)0xff;这时0xff,…

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。

关注全栈程序员社区公众号