【JVM】JVM解析字节码文件过程(二)

JVM解析字节码文件过程

字节码中的数据结构

在这里插入图片描述

field_info

在这里插入图片描述

在Java字节码中,field_info结构是用来描述类或接口中的字段(成员变量的)。每个field_info结构对应类文件中的一个字段。其中它的组成部分包括如下:
1.access_flags:访问标志,表示字段的访问级别(如public, private, protected, static等)和其他属性(如final volatile等)
2.name_index:字段名的索引,它是一个指向常量池的索引,常量池中的对应条目包含字段的名称
3.descriptor_index:字段描述符的索引,它也是指向常量池的索引,描述符用来表示字段的类型(如int,float, java.lang.String等)
4.attribute_count:属性数量,表示接下来跟随的属性表中的属性数量。
5.attributes:属性表,包含了对字段的额外描述信息,如常量值(ConstantValue)、字段签名(Signature)、Synthetic标记等。

例如,有这样一个类文件,代码如下:

public class MyClass {
      private int myField;
}

对应的field_info结构将包含如下信息:

  • 1.access_flags:表示private访问权限
  • 2.name_index:指向常量池中包含myField字符串的条目
  • 3.descritptor_index:指向常量池中包含"I"(表示Int类型)的条目
  • 4.attributes_count:通常为0,除非字段有额外的属性,如ConstantValue

method_info、Code_attribute

在这里插入图片描述

在Java字节码中,method_info结构用于描述类或接口中的方法。每个method_info结构对应类文件中的一个方法。以下是method_info结构的组成部分:

  • 1.acess_flags:访问标志,表示方法的访问级别(如public,private,protected, static等)和其他属性(如abstract. final,synchronized,native,strictfp等)
  • 2.name_index:方法名的索引,这是一个指向常量池的索引,常量池中的对应条目包含方法的蒙城
  • 3.descriptor_index:方法描述符的索引,这也是一个指向常量池中的索引,描述符用来表示方法的参数类型、返回值类型以及可能抛出的异常类型
  • 4.attributes_count:属性数量,表示接下来跟随的属性表中的属性数量
  • 5.attributes:属性表,包含了对方法的额外描述信息,如方法的代码(Code)、异常表(Exceptions)、方法签名(Signature)、注解(Annotation)等
    例如,有这样一个类文件,代码如下:
public class MyClass {
    public void myMethod(int param) {
       // Method body ...
     }
}

对应的method_info结构将包含以下信息:

  • 1.access_flags:表示public访问权限
  • 2.name_index:指向常量池中包含myMethod字符串的条目
  • 3.descriptor_index:指向常量池中包含(I)V(表示一个int参数且没有返回值)的条目
  • 4.attributes_count:通常至少为1,因为大多数方法都会有一个Code属性,它包含方法的字节码指令

Code属性是method_info结构中最常见的属性,它包含以下字段:

  • 1.max_stack:操作数栈的最大深度
  • 2.max_locals:局部变量表所需的存储空间,单位是槽位(slot),每个槽位可以存储一个32位的数据类型
  • 3.code_length:字节码指令的数量
  • 4.code:实际的方法字节码指令序列
  • 5.exception_table_length:异常表中的条目数量
  • 6.exception_table:异常处理的信息
  • 7.exception_table:异常处理的信息
  • 8.attributes_count:Code属性中的属性数量
  • 9.attributes:Code属性中的属性表

LineNumberTable和Code结构之间的关系是什么?

在这里插入图片描述

LineNumberTable是Code属性中的一个可选属性,它提供了源代码行号与字节码指令之间的映射关系。这样,当异常被抛出或者在调试程序时,可以更准确地定位到源代码中的具体行。

  • 1.Code属性时method_info结构中的一个属性,它包含了方法的实际字节码指令、局部变量表大小、操作数栈大小等信息
  • 2.LineNumberTable属性:是Code属性中的一个可选属性,它位于Code属性的attributes数组中,如果存在,它允许调试器和其他工具将执行的字节码指令与源代码中的行号关联起来

LocalVariableTable是Code属性中的一个可选属性,它提供了方法执行期间局部变量与局部变量表槽位之间的关系。这个映射允许调试器和其他工具在运行时查看和修改变量的值,并且可以用于在异常堆栈跟踪中显示变量名

  • 1.Code属性:code属性包含方法的字节码指令、局部变量表大小、操作数栈等信息。它还包含一个属性表attributes,可以包含多个属性,比如LineNumberTalbe、LocalVariableTable等
  • 2.LocalVariableTable属性:LocalVariableTable是Code属性中的一个属性,位于attributes数组中。如果存在,它描述了方法中的每个局部变量及其在局部变量表中的位置、生命周期和类型
  • 3.LocalVariableTable中的每个条目都描述了一个局部变量,包括它的名字、类型、在局部变量表中的槽位索引以及它在字节码中的上明周期(开始和结束的偏移量)
  • 4.LocalVariableTable提供了调试器在执行期间识别和访问局部变量的能力,这对于断点调试和异常堆栈跟踪非常有用
  • 5.在编译时,编译器可以选择生成或不生成LocalVariableTable。如果生成了这个表,它会使得调试更加方便,但如果为了减小类文件大小或出于其他原因,这个表可能会被忽略
为什么要学JVM1、一切JAVA代码都运行在JVM之上,只有深入理解虚拟机才能写出更强大的代码,解决更深层次的问题。2、JVM是迈向高级工程师、架构师的必备技能,也是高薪、高职位的不选择。3、同时,JVM又是各大软件公司笔试、面试的重中之重,据统计,头部的30家互利网公司,均将JVM作为笔试面试的内容之一。4、JVM内容庞大、并且复杂难学,通过视频学习是最快速的学习手段。课程介绍本课程包含11个大章节,总计102课时,无论是笔试、面试,还是日常工作,可以让您游刃有余。第1章 基础入门,从JVM是什么开始讲起,理解JDK、JRE、JVM的关系,java编译流程和执行流程,让您轻松入门。第2章 字节码文件,深入剖析字节码文件的全部组成结构,以及javap和jbe可视化反解析工具的使用。第3章 类的加载、解释、编译,本章节带你深入理解类加载器的分类、范围、双亲委托策略,自己手写类加载器,理解字节码解释器、即时编译器、混合模式、热点代码检测、分层编译等核心知识。第4章 内存模型,本章节涵盖JVM内存模型的全部内容,程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、方法区、永久代、元空间等全部内容。第5章 对象模型,本章节带你深入理解对象的创建过程、内存分配的方法、让你不再稀里糊涂。第6章 GC基础,本章节是垃圾回收的入门章节,带你了解GC回收的标准是什么,什么是可达性分析、安全点、安全区,四种引用类型的使用和区别等等。第7章 GC算法与收集器,本章节是垃圾回收的重点,掌握各种垃圾回收算法,分代收集策略,7种垃圾回收器的原理和使用,垃圾回收器的组合及分代收集等。第8章 GC日志详解,各种垃圾回收器的日志都是不同的,怎么样读懂各种垃圾回收日志就是本章节的内容。第9章 性能监控与故障排除,本章节实战学习jcmd、jmx、jconsul、jvisualvm、JMC、jps、jstatd、jmap、jstack、jinfo、jprofile、jhat总计12种性能监控和故障排查工具的使用。第10章 阿里巴巴Arthas在线诊断工具,这是一个特别小惊喜,教您怎样使用当前最火热的arthas调优工具,在线诊断各种JVM问题。第11章 故障排除,本章会使用实际案例讲解单点故障、高并发和垃圾回收导致的CPU过高的问题,怎样排查和解决它们。课程资料课程附带配套项目源码2个159页高清PDF理论篇课件1份89页高清PDF实战篇课件1份Unsafe源码PDF课件1份class_stats字段说明PDF文件1份jcmd Thread.print解析说明文件1份JProfiler内存工具说明文件1份字节码可视化解析工具1份GC日志可视化工具1份命令行工具cmder 1份学习方法理论篇部分推荐每天学习2课时,可以在公交地铁上用手机进行学习。实战篇部分推荐对照视频,使用配套源码,一边练习一遍学习。课程内容较多,不要一次性学太多,而是要循序渐进,坚持学习。      
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

coffee_babe

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值