Java 类机制（4）---- 字节码和方法执行

前言

​ 大家好，不知不觉已经到 9 月份了，本篇文章是 Java 类机制的最后一篇，我们来一起探讨一下关于 Java 的字节码和方法调用。本篇文章参考了《深入理解 JVM 虚拟机》一书。

在开始之前我们先回顾一下在之前讲过的内容，在 Java 类机制（3）---- 类文件结构 中我们解析了已经编译好的 .class 文件的内容结构。其中包括

magic、minor_version、major_version…methods_count、methods 等结构。通过上篇文章我们已经知道一个 methods 结构中包含了某个方法的具体信息，其中就包含了这个方法代码的字节码表示，我们再来看看 methods 的结构：

类型	名称	数量	含义
u2	access_flag	1	方法的访问标识
u2	name_index	1	方法名常量在常量池中的下标
u2	descriptor_index	1	方法描述常量在常量池中的下标
u2	attributes_count	1	额外属性信息数量
attribute_info	attributes	attributes_count	额外属性信息

其中，attritube_info 描述了方法的额外信息，其表结构如下：

类型	名称	数量	含义
u2	attribute_name_index	1	属性名在常量池中的常量下标
u4	attributes_length	1	属性数据的长度
u1	info（这里是统称，实际的数据由具体的表类型决定）	attributes_length	属性数据

注意这里的 attritube_info 描述的是一类属性表的一般结构，并不是具体的某一个属性表，attritube_info 表的 info 字段描述的是这个属性表的数据，具体是何种数据需要根据 attribute_name_index 指向的常量池中的常量来决定，比如说当 attribute_name_index 指向的常量值为 ConstantValue 时，代表这个额外属性表的具体类型为 ConstantValue 类型，这个类型的表结构如下：

类型	名称	数量	含义
u2	attribute_name_index	1	属性名在常量池中的常量下标
u4	attributes_length	1	属性数据的长度
u1	constantValue_index	attributes_length	指向常量池中下标为 constantValue_index 的常量

对应上面的 attribute_info 表：其 info 字段在 ConstantValue 表中的具体体现即为 constantValue_index 字段。而如果 attritube_info 表中的 attribute_name_index 字段指向的常量值为 Code，则代表当前的属性表的具体类型为 Code 类型，一个方法（即 methods 结构）中是一定会有一个名为 Code 的额外属性表的。这个表的具体类型如下：

类型	名称	数量	含义
u2	attribute_name_index	1	属性表名在常量池中的常量下标
u4	attributes_length	1	属性数据的长度
u2	max_stack	1	方法执行时操作数栈深度的最大值
u2	max_locals	1	方法执行时局部变量表所需要的存储空间，这里的单位 Slot，一个 Slot 可以储存长度不超过32位的局部变量值
u4	code_length	1	代码编译成字节码之后的代码长度
u1	code	code_length	代码内容，每一个字节数据对应一个字节码