从零开始写JVM(4):读取Class文件

本文深入探讨了Java虚拟机(JVM)加载Class文件的过程,详细讲解了如何从文件系统中读取Class文件并将其转换为字节流,以便进一步解析和执行。文章还介绍了使用FileInputStream获取Class文件字节流的具体实现,并展示了如何将字节流转换为16进制字符串以识别JVM文件的魔数。

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从零开始写JVM(3):class加载的大致过程 中说到过加载的第一步:“通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流”

那么我们就来获取一下CLass文件的字节流~

当然,获取的方式有很多,  从zip包中来啊,从war包中来啊,从URL中来啊,或者你自己写一个也行~

我采用最简单的,直接拿到一个路径下的class文件。。。。。相信各位能完美实现其他的获取class的方法~~~

我用的是rt.jar中的java.lang.Objec.class文件 ,文件路径:G:\java workspace\Test

首先enhance一下我们的ParseCmd类,在parse()方法中增加一个处理“--Xjre”的option~

	public void parse() {
		Option option = null;
		String order = cmd.getOrder();
		//得到指令,如--version --help ,然后根据指令进行不同操作
		String optionorder = getOption(cmd);
		if("--version".equals(optionorder)) {
			option = new VersionOption();
		}else if("--help".equals(optionorder)) {
			option = new HelpOption();
		}else if("--cp".equals(optionorder)) {
			option = new ClassPathOption(order);
		}else if("--Xjre".equals(optionorder)) {
			option = new XjreOption(order);
		}
		option.doProcess();
		
	}

接下来我们实现一下XjreOption方法:

首先获取一下文件的类路径和类文件,通过FileInputStrin 获得字节流(ez~)

public class XjreOption implements Option{
	private String order;
	
	public XjreOption(String order) {
		this.order = order;
	}
	@Override
	public void doProcess() {
		int index = order.indexOf(" ");
		String classPath = order.substring(index+1);
		String classMessage;
		classMessage = getClassMessage(classPath);
		System.out.println(classMessage);
	}
	
	private String getClassMessage(String classPath) {
		FileInputStream fileInputStream ;
		StringBuffer classMessage = new StringBuffer();
		byte[] classInfo = new byte[1024];
		int size;
		try {
			fileInputStream = new FileInputStream(new File(classPath));
			while((size = fileInputStream.read(classInfo))!=-1) {
				classMessage.append(ByteTool.bytes2HexString(classInfo));
			}
		} catch (FileNotFoundException e) {
			System.out.println("文件没找到兄弟");
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("文件读取的时候出现了问题");
		}
		return classMessage.toString();
	}

}

另外,为了方便,我建了一个ByteTool的工具类,就是为了将byte[]转化成16进制的String的方法,代码如下:

public class ByteTool {
	public static String bytes2HexString(byte[] b) {
		String ret = "";
		for(int i= 0 ;i<b.length;i++) {
			String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
			ret += hex +" ";
		}
		return ret;
		
	}
}

为什么要转化成16进制的String呢?当然是为了看到我们的亲爱的魔数了(ca fe ba be)!!!!!!

部分结果如下:

ca fe ba be 0 0 0 34 0 4b 3 0 f 42 3f 8 0 10 8 0 24 8 0 28 1 0 3 28 29 49 1 0 14 28 29 4c 6a 61 76 61 2f 

这里提一下我碰到的问题(我有点蠢。。。。):我第一次得到的byte的第一位是-54,为啥呢?因为java默认用的是signed byte,带符号的! 第一位是符号位!

那么-54的二进制是啥呢?首先得到54的二进制:00110110

将54的二进制反一下:11001001 

然后加1 得到-54的二进制:11001010

那么11001010当成无符号byte,然后转成10进制是多少呢?202

那么十六进制的ca转成10进制是多少呢?202!

所以,我为什么碰到这个问题,是因为没有将unsigned byte 转化成16进制!在java中Integer.toHexString(byteData & 0xFF)可以将byte转成16进制的String类型,O了,得到class文件接下来就是解析了~激动!

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