京东面试：什么是 JIT，JIT什么优势？什么是 类的生命周期七个阶段 ？什么是 字节码增强？

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尼恩说在前面

在45岁老架构师 尼恩的读者交流群(50+)中，最近有小伙伴拿到了一线互联网企业如得物、阿里、滴滴、极兔、有赞、希音、百度、网易、美团的面试资格，遇到很多很重要的面试题：

• 什么是 JIT，JIT什么优势？什么是 类的生命周期七个阶段 ？

• 什么是 字节码增强？

最近有小伙伴在面试京东、 阿里、希音等大厂，又遇到了相关的面试题。 小伙伴 没系统梳理， 支支吾吾的说了几句，面试官不满意， 挂了。

针对上面的面试题， 接下来 尼恩结合互联网上的一些实际案例， 大家做一下系统化、体系化的梳理。 使得大家内力猛增，可以充分展示一下大家雄厚的 “技术肌肉”，让面试官爱到 “不能自已、口水直流”，然后实现”offer直提”。

一、字节码文件

1、什么是字节码？

在Java之前， 跨平台 是一个难题。 而 Java 跨平台 的优势： “一次编译，到处运行” 。

构成 Java 生态 跨平台 的基石—— Java 字节码。

无论在何种环境下编译，Java 源代码都能生成标准格式的字节码（.class 文件），由 JVM 解释执行。

为啥要从 字节码入手。

对开发者而言，了解字节码有助于更深入、直观地理解 Java 语言的底层机制。

例如，通过查看字节码，可以清楚地看到 volatile关键字是如何生效的。

例如，字节码增强技术在 Spring AOP、ORM 框架及热部署等领域应用广泛，掌握其原理对我们大有裨益。

还有，由于 JVM 规范的标准性，任何能生成符合规范的字节码的程序都可以在 JVM 上运行，因此像 Scala、Groovy、Kotlin 等 JVM 语言也有机会扩展 Java 不具备的特性或实现更友好的语法糖。

从字节码的视角学习这些语言，往往能够更深刻地理解其设计思路。

我们通常使用 javac命令将 .java源文件编译为字节码文件

字节码文件由十六进制数值构成，JVM 按一组两个十六进制值（即一个字节）为单位进行读取。

2、字节码文件的结构

.java文件经 javac编译后生成 .class文件。

编译后得到的 ByteCodeDemo.class文件以十六进制形式打开后，表现形式如下：

JVM 规范要求字节码文件必须按以下十部分顺序构成：

（1）魔数（Magic Number）

每个 .class文件的前 4 个字节是固定的魔数值：0xCAFEBABE。

JVM 通过该标志，快速判断文件是否为可能有效的字节码文件。

有趣的是，魔数“CAFEBABE”由 Java 之父 James Gosling 指定，意为“Cafe Babe”（咖啡宝贝），而 Java 的图标正是一杯咖啡。

（2）版本号

魔数之后的 4 个字节是版本号信息：前 2 个字节表示次版本号（Minor Version），后 2 个字节表示主版本号（Major Version）。

例如 00 00 00 34表示次版本号为 0，主版本号为 52（十六进制 0x34），对应 Java 8。

（3）常量池（Constant Pool）

版本号之后是常量池，它是字节码文件中的资源仓库，主要存放两大类常量：

• 字面量：如 final修饰的常量值、文本字符串等；
• 符号引用：包括类/接口的全限定名、字段名称与描述符、方法名称与描述符等。

常量池的结构分为两部分：

• 常量池计数器（constant_pool_count）：2 个字节，表示常量池中的常量数量（实际数量为 计数值 - 1）；
• 常量池数据区：由多个 cp_info表项组成，每个 cp_info对应一个常量。

JVM 共定义了 14 种 cp_info类型，其通用结构如下：

cp_info {
    u1 tag;          // 常量类型标识
    u2 info_length;  // 后续信息长度（视类型而定）
    u1 bytes[info_length]; // 具体数据内容
}

通过 javap -verbose ByteCodeDemo可查看反编译后的常量池内容，更直观易懂：