class位元組碼，這次我算看透你了！

阿新 • • 發佈：2019-12-31

簡介

java程式碼是通過java編譯器編譯成class檔案，然後由jvm載入執行的，jvm遮蔽了底層平臺系統執行細節，所以可以做到Compile Once，Run Anywhere。

編譯後的class檔案，是一個二進位制流檔案，例如下面的類：

public class ServiceResult<T> {

    private static final int SUCCESS_CODE = 200;
    private static final String SUCCESS_MESSAGE = "Success";

    private int code;
    private 
 String message;
    private T data;

    public ServiceResult(T data) {
        this.code = SUCCESS_CODE;
        this.message = SUCCESS_MESSAGE;
        this.data = data;
    }

    public ServiceResult(int code,String message,T data) {
        this.code = code;
        this.message = message;
        this 
.data = data;
    }

    public boolean isSuccess() {
        return code == SUCCESS_CODE;
    }

    public int getCode() {
        return code;
    }

    public String getMessage() {
        return message;
    }

    public T getData() {
        return data;
    }

    @Override
    public String toString 
() {
        final StringBuilder sb = new StringBuilder("ServiceResult{");
        sb.append("code=").append(code);
        sb.append(",message='").append(message).append('\'');
        sb.append(",data=").append(data);
        sb.append('}');
        return sb.toString();
    }
}
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編譯後得到的class，以16進位制格式開啟如下：

注：class檔案以位元組（8位元）為單位，用u1,u2,u4,u8分別表示1個位元組，2個位元組，4個位元組，8個位元組的無符號數，採用Big-edian形式，即高位位元組在前。

Class結構

二進位制class檔案如果用類c語言結構體的形式來描述其邏輯結構，則如下圖所示：

從圖中可知，class檔案主要包含magic，minor version，major version，constant pool，access flags，this_class，super class，interfaces，fields，methods，attributes 11個部分，每個部分之間緊湊的拼接在一起，沒有分界符分割，下面分別介紹每個結構。

在開始介紹各個結構之前，需要說明本文以jvm1.8為準

本文有些長，這裡排版看起來更舒服些

1. magic

魔數： 佔4個位元組的無符號數，固定為0xCAFEBABE，用來標識改檔案是一個class檔案

2. minor version

次版本號： 佔兩個位元組的無符號數，範圍0～65535，與major version一起表示當前class檔案的版本，jvm可以向前相容之前的版本，但不能向後相容，即jdk7的虛擬機器器不能執行jdk8編譯的class

3. major version

主版本號： 佔兩個位元組的無符號數，jdk1.1使用的主版本號是45，以後每個大版本加1，如jdk1.8為52

4. constant pool

常量池： 常量池是class中十分重要的一部分，它可不是隻儲存著類中定義的常量而已，還儲存著class檔案中的各種元資料，包括一些字串，類名，介面名，欄位名，方法名等等……，它的作用就是被引用，常量池部分首先有兩個位元組u2記錄它包含的常量個數。

PS1:常量池就是一系列常量的陣列，它的下標是從1開始的，即有效大小是constant_pool_count-1，第0項是無效的，有些結構可以用索引0來表示沒有對常量的引用

PS2:常量池的設計有效的減小的class檔案的大小，想想那些重複使用的類名稱，字串現在只需保留一份，並且引用的地方只需要用u2儲存它在常量池中的索引就可以了

因為每個常量都有一種具體的型別來代表不同的含義，光知道常量的個數還沒辦法解析出具體的常量項來，所以定義每個常量的第一個位元組u1表示該常量的型別tag，然後就可以根據該型別常量的儲存結構來解析了。

常量的tag有CONSTANT_Utf8，CONSTANT_Integer，CONSTANT_Float，CONSTANT_Long，CONSTANT_Double，CONSTANT_Class，CONSTANT_String，CONSTANT_Fieldref，CONSTANT_Methodref，CONSTANT_InterfaceMethodref，CONSTANT_NameAndType，CONSTANT_MethodHandle，CONSTANT_MethodType，CONSTANT_InvokeDynamic等14種，下面對每種型別結構(型別+“_info”)作下介紹：

4.1 CONSTANT_Utf8_info

常量池中最基本的常量，用來儲存一個utf8編碼字串，如常量字串，類名，欄位名，方法名等的值都是一個對它的引用（索引）

CONSTANT_Utf8_info {
    u1 tag;
    u2 length;
    u1 bytes[length];
}
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tag=1，length表示字串位元組長度，如length=20，則表示接下來20個bytes是一個utf8編碼的字串。

這裡補充兩點：

java使用的是可變utf8編碼：ASCII 字元（'\u0001' ~ '\u007F'，即1~127）用1個位元組表示，null（'\u0000'）和 '\u0080' 到 '\u07FF'之間的字元用2個位元組表示， '\u0800' 到 '\uFFFF'之間的字元用3個位元組表示。

逆向來看就是如果讀到一個位元組最高位是0，則是一個單位元組字元。

讀到一個位元組最高3位是110則是一個雙位元組字元，緊接著還要再讀1個位元組。

讀到一個位元組最高4位是1110，則是一個三位元組字元，緊接著還要再讀2個位元組。

關於如何解碼可以檢視官方檔案，在java中，我們只需要使用new String(bytes,StandardCharset.UTF8)即可得到解碼字串
length使用了u2（0-65535）來表示，則其表示的字串最大長度為65535

4.2 CONSTANT_Integer_info

CONSTANT_Integer_info {
    u1 tag;
    u4 bytes;
}
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int，tag=3，接下來4個位元組表示該int的值。關於CONSTANT_Integer補充以下幾點：

big-endian，位元組高位在前，下文同理

如果自己解析則要像下面這樣：

int value = 0;
byte[] data = new byte[4];
is.read(data);
value = (value | (((int) data[0]) & 0xff)) << Byte.SIZE * 3;
value = (value | (((int) data[1]) & 0xff)) << Byte.SIZE * 2;
value = (value | (((int) data[2]) & 0xff)) << Byte.SIZE;
value = (value | (((int) data[3]) & 0xff));
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我們可以使用DataInputStream的readInt()方法讀取一個int值。

java中short,char,byte,boolean使用int來表示，boolean陣列則用byte陣列來表示（1個byte表示1個boolean元素）

4.3 CONSTANT_Float_info

CONSTANT_Float_info {
    u1 tag;
    u4 bytes;
}
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float浮點數，tag=4，接下來4個位元組表示它的值，採用 IEEE 754標準定義。可以使用DataInputStream的readFloat()方法讀取一個float值。

4.4 CONSTANT_Long_info

CONSTANT_Long_info {
    u1 tag;
    u4 high_bytes;
    u4 low_bytes;
}
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tag=5，長整數，long和double在class中用兩個部分（高位4位元組，地位4位元組）儲存。可以使用DataInputStream的readLong()方法讀取一個float值。

4.5 CONSTANT_Double_info

CONSTANT_Double_info {
    u1 tag;
    u4 high_bytes;
    u4 low_bytes;
}
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tag=6，雙精度浮點數，採用 IEEE 754標準定義。儲存同CONSTANT_Long一樣。

4.6 CONSTANT_Class_info

CONSTANT_Class_info {
    u1 tag;
    u2 name_index;
}
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tag=7，表示一個類或介面，注意不是field的型別或method的引數型別、返回值型別。name_index是常量池索引，該索引處常量肯定是一個CONSTANT_Utf8_info

4.7 CONSTANT_String_info

CONSTANT_String_info {
    u1 tag;
    u2 string_index;
}
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tag=8，表示一個常量字串，string_index是常量池索引，該索引處常量肯定是一個CONSTANT_Utf8_info ，儲存著該字串的值

4.8 CONSTANT_Fieldref_info

CONSTANT_Fieldref_info {
    u1 tag;
    u2 class_index;
    u2 name_and_type_index;
}
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tag=9，表示一個引用field資訊，包括靜態field和例項field。

class_index是常量池中一個CONSTANT_Class_info型別常量（類／介面）索引，表示field所屬類。name_and_type_index是常量池中一個CONSTANT_NameAndType_info（見下文）型別常量索引，表示field的名稱和型別。

關於field引用解釋一下，包括下面的method，介面method引用同理：

以本文開頭ServiceResult類的code field為例，code在多個方法中都有用到，相比儲存多份該field資訊來講，在常量池中儲存一份該field資訊，然後在其他用到的地方儲存其索引顯然更合適。
CONSTANT_Fieldref_info是把在程式碼中引用的field（可能是本類的，也可能是外部類的）抽離成常量，與後面講的field_info不要混淆

4.9 CONSTANT_Methodref_info

CONSTANT_Methodref_info {
    u1 tag;
    u2 class_index;
    u2 name_and_type_index;
}
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tag=10，表示一個引用method資訊，包括靜態method和例項method。

class_index是常量池中一個CONSTANT_Class_info型別常量（這裡只能是類）索引，表示method所屬類。name_and_type_index是常量池中一個CONSTANT_NameAndType_info型別常量索引，表示method的名稱和引數，返回值資訊。

4.10 CONSTANT_InterfaceMethodref_info

CONSTANT_InterfaceMethodref_info {
    u1 tag;
    u2 class_index;
    u2 name_and_type_index;
}
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tag=11，表示一個介面method資訊。

class_index是常量池中一個CONSTANT_Class_info型別常量（這裡只能是介面）索引，表示method所屬介面。name_and_type_index同CONSTANT_Methodref_info。

4.11 CONSTANT_NameAndType_info

CONSTANT_NameAndType_info {
    u1 tag;
    u2 name_index;
    u2 descriptor_index;
}
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tag=12，儲存field或method的名稱，型別等資訊，可以看出它又是兩個引用。name_index指向一個CONSTANT_Utf8_info，表示欄位或方法的非全限定名稱。descriptor_index也指向一個CONSTANT_Utf8_info，表示該欄位／方法的描述資訊。

Descriptor

descriptor用一個字串CONSTANT_Utf8_info儲存。

欄位描述符（FieldType），FieldType可以是基本型別：B(byte) C(char) D(double) F(float) I(int) J(long) S(short) Z(boolean)，物件型別：L+全限定類名，陣列型別：[+元素型別
```
int a; // I
Integer b; //Ljava/lang/Integer
double[] c; //[D
double[][] d; //[[D
Object[] e; //[Ljava/lang/Object
Object[][][] f; //[[[Ljava/lang/Object
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```

方法描述符（MethodDescriptor），MethodDescriptor格式為(引數型別)返回型別

/**
 * 描述符：(IDLjava/lang/Thread;)Ljava/lang/Object;
 */
Object m(int i,double d,Thread t) {...}
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4.12 CONSTANT_MethodHandle_info

CONSTANT_MethodHandle_info {
    u1 tag;
    u1 reference_kind;
    u2 reference_index;
}
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tag=15，方法控制程式碼，比如獲取一個類靜態欄位，例項欄位，呼叫一個方法，構造器等都會轉化成一個控制程式碼引用。

reference_kind

Kind	Description	Interpretation
1	`REF_getField`	`getfield C.f:T`
2	`REF_getStatic`	`getstatic C.f:T`
3	`REF_putField`	`putfield C.f:T`
4	`REF_putStatic`	`putstatic C.f:T`
5	`REF_invokeVirtual`	`invokevirtual C.m:(A*)T`
6	`REF_invokeStatic`	`invokestatic C.m:(A*)T`
7	`REF_invokeSpecial`	`invokespecial C.m:(A*)T`
8	`REF_newInvokeSpecial`	`new C; dup; invokespecial C.<init>:(A*)V`
9	`REF_invokeInterface`	`invokeinterface C.m:(A*)T`

f: field，m: method，：例項構造器

reference_index
- 對於Kind=1，2，3，4，reference_index引用一個CONSTANT_Fieldref_info
- 對於Kind=5，6，7，8，reference_index引用一個CONSTANT_Methodref_info
- 對於Kind=9，reference_index引用一個CONSTANT_InterfaceMethodref_info

4.13 CONSTANT_MethodType_info

CONSTANT_MethodType_info {
    u1 tag;
    u2 descriptor_index;
}

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tag=16，描述一個方法型別。descriptor_index引用一個CONSTANT_Utf8_info，表示方法的描述符

4.14 CONSTANT_InvokeDynamic_info

CONSTANT_InvokeDynamic_info {
    u1 tag;
    u2 bootstrap_method_attr_index;
    u2 name_and_type_index;
}

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tag=18，invokedynamic動態呼叫指令引用資訊。

bootstrap_method_attr_index，BootstrapMethods屬性中bootstrap_methods[]陣列的索引，每個引導方法引用了CONSTANT_MethodHandle_info
name_and_type_index，引用一個CONSTANT_NameAndType_info常量

5. access flags

access flags表示類，介面，欄位，方法的訪問控制和修飾資訊。

Access Flag(u2)	Value	作用物件
ACC_PUBLIC	0x0001	class,inner,field,method
ACC_PRIVATE	0x0002	inner,method
ACC_PROTECTED	0x0004	inner,method
ACC_STATIC	0x0008	inner,method
ACC_FINAL	0x0010	class,method
ACC_SUPER	0x0020	class
ACC_SYNCHRONIZED	0x0020	method
ACC_VOLATILE	0x0040	field
ACC_BRIDGE	0x0040	method
ACC_TRANSIENT	0x0080	field
ACC_VARARGS	0x0080	method
ACC_NATIVE	0x0100	method
ACC_INTERFACE	0x0200	class,inner
ACC_ABSTRACT	0x0400	class,method
ACC_STRICT	0x0800	method
ACC_SYNTHETIC	0x1000	class,method
ACC_ANNOTATION	0x2000	class,inner
ACC_ENUM	0x4000	class,field

其中大部分都能見名知意，補充以下幾點：

ACC_SUPER：用於invokespecial指令而需要特殊處理的父類方法
ACC_BRIDGE：橋方法標誌，有該標誌的方法上同時有ACC_SYNTHETIC標誌
ACC_STRICT：strictfp，strict float point，方法使用 FP-strict 浮點格式
ACC_SYNTHETIC：標誌是由編譯器生成的，原始碼中並沒有

6. this class

當前類或介面，指向一個CONSTANT_Class_info常量，可以從中解析當前類的全限定名稱。包名層次用/分割，而不是.，如java/lang/Object。

7. super class

當前類的直接父類索引，指向一個CONSTANT_Class_info常量，當沒有直接父類時super_class=0

8. interfaces

首先用u2表明當前類或介面的直接父介面數量n。緊接著n個u2組成的陣列即是這些父介面在常量池的索引，型別是CONSTANT_Class_info，按宣告順序從左至右。

9. fields

field_info {
    u2             access_flags;
    u2             name_index;
    u2             descriptor_index;
    u2             attributes_count;
    attribute_info attributes[attributes_count];
}

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field_info儲存當前類的fields資訊。很簡單，其中大部分前面都講過了，關於attributes放在下文第11節專門講解。需要注意的是fields只包含當前類的欄位，如A的內部類B的欄位c，則是在類A$B中

10. methods

method_info {
    u2             access_flags;
    u2             name_index;
    u2             descriptor_index;
    u2             attributes_count;
    attribute_info attributes[attributes_count];
}

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儲存當前類的方法資訊，同field_info

11. attributes

屬性表：屬性存在與ClassFile,field_info,method_info中，此外Code屬性中又包含巢狀屬性資訊，屬性用來描述指令碼，異常，註解，泛型等資訊，JLS8預定義了23種屬性，每種屬性結構不同（變長），但可以抽象成下面通用結構。

attribute_info {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u1 info[attribute_length];
}

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attribute_name_index：是該屬性名稱在常量池中的索引，通過該名稱才可以判定當前屬性屬於具體哪一種，如“Code”表示當前是一個Code_attribute

attribute_length：表示接下來多少位元組是該屬性的內容資訊，java允許自定義新的屬性，如果jvm不認識，則按通用結構直接讀取attribute_length個位元組。

23種屬性按作用可以分為3組：

被jvm翻譯使用：ConstantValue，Code，StackMapTable，Exceptions，BootstrapMethods
被java類庫解析使用：InnerClasses，EnclosingMethod，Synthetic，Signature，RuntimeVisibleAnnotations／RuntimeInvisibleAnnotations，RuntimeVisibleParameterAnnotations／RuntimeInvisibleParameterAnnotations，RuntimeVisibleTypeAnnotations／RuntimeInvisibleTypeAnnotations，AnnotationDefault，MethodParameters
既不要求jvm解析，也不要求java類庫解析，用於除錯工具等場景：SourceFile，SourceDebugExtension，LineNumberTable，LocalVariableTable，LocalVariableTypeTable，Deprecated

注：後面我會介紹如何解析class，所以本文只對每個屬性的結構和作用做一個簡單介紹

11.1 ConstantValue

ConstantValue_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 constantvalue_index;
}

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存在於field_info，代表一個常量值，如private final int x = 5中的5。attribute_name_index引用的值是“ConstantValue”，attribute_length固定為2，接下來兩個位元組的constantvalue_index是該常量值在常量池中的索引，是CONSTANT_Long，CONSTANT_Float，CONSTANT_Double，CONSTANT_Integer，CONSTANT_String的一種。

11.2 Code

Code_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 max_stack;
    u2 max_locals;
    u4 code_length;
    u1 code[code_length];
    u2 exception_table_length;
    {   u2 start_pc;
        u2 end_pc;
        u2 handler_pc;
        u2 catch_type;
    } exception_table[exception_table_length];
    u2 attributes_count;
    attribute_info attributes[attributes_count];
}

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描述方法體編譯後的位元組碼指令。前面講過描述方法的method_info結構，而方法的方法體資訊就存在它的屬性表中code屬性內。如果是抽象方法，那就沒有這個屬性。

前面在講屬性通用結構attribute_info的時候已經講過attribute_name_index,attribute_length，它是每個屬性都有的，下文就不在說明瞭，只對其他部分介紹。

max_stack ，運算元棧的最大深度，用來分配棧的大小
max_locals，方法棧幀中區域性變量表最大容量，儲存區域性變數，方法引數，異常引數等。以slot為單位，32bit以內的變數用分配1個slot，大於32bit，如long、double分配2個slot，注意物件存的是引用。另外指出一點，對於例項方法，預設會傳入this物件指標，所以這時的max_locals最小為1。
code[code_length]，儲存位元組碼指令列表，每條位元組碼指令是一個byte，這樣8bit最多可以表示256條不同指令，需要指出的是這個位元組流陣列存的不全是指令，有的指令還有對應的運算元，跳過相應n個位元組的運算元再往後才是下一條指令，詳細內容我會在另外的文章中演示。
exception_table[exception_table_length]，方法異常表，注意不是方法宣告丟擲的異常，而是顯示try-catch的異常，每個catch的異常時exception_table的一項。
- catch_type，捕獲的異常型別，指向一個CONSTANT_Class_info常量
- start_pc，位元組碼指令相對方法開始的偏移量，相當於code[code_length]中的索引
- end_pc，位元組碼指令相對方法開始的偏移量，相當於code[code_length]中的索引
- handler_pc，位元組碼指令相對方法開始的偏移量，相當於code[code_length]中的索引
這幾項表示的意思是：如果在[start_pc,end_pc)區間發生了catch_type型別或其子類的異常（catch_type=0表示捕獲任意異常），則跳轉至handler_pc處的指令繼續執行。

補充三點：

1)關於finaly塊中的指令採用的方式是在每個程式碼分支中冗餘一份。

2)關於未顯示捕獲的異常則通過athrow指令繼續丟擲

3)雖然指令長度code_length是u4，但start_pc，end_pc，handler_pc都只有2個位元組的無符號數u2，最大表示範圍只有65535，因此方法最多隻能有65535條指令（每條指令都不帶運算元的情況下）
attributes[attributes_count]，巢狀屬性列表

11.3 StackMapTable

StackMapTable_attribute {
    u2              attribute_name_index;
    u4              attribute_length;
    u2              number_of_entries;
    stack_map_frame entries[number_of_entries];
}

複製程式碼

上面講到Code_attribute中也可以包含屬性表，StackMapTable就位於Code屬性的屬性表中，它是為了在jvm位元組碼驗證階段做型別推導驗證而新增的

11.4 Exceptions

Exceptions_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 number_of_exceptions;
    u2 exception_index_table[number_of_exceptions];
}

複製程式碼

表示通過throws宣告的可能丟擲的異常，結構很簡單exception_index_table每一項u2指向一個CONSTANT_Class_info常量

11.5 BootstrapMethods

BootstrapMethods_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 num_bootstrap_methods;
    {   u2 bootstrap_method_ref;
        u2 num_bootstrap_arguments;
        u2 bootstrap_arguments[num_bootstrap_arguments];
    } bootstrap_methods[num_bootstrap_methods];
}

複製程式碼

位於ClassFile中，儲存 invokedynamic 指令引用的引導方法

bootstrap_method_ref，引用一個一個 CONSTANT_MethodHandle_info 常量，此時該MethodHandle的reference_kind 必定為REF_invokeStatic或REF_newInvokeSpecial
num_bootstrap_arguments，引導方法引數列表，陣列中每一項是一個 CONSTANT_String_info,CONSTANT_Class_info,CONSTANT_Integer_info,CONSTANT_Long_info,CONSTANT_Float_info,CONSTANT_Double_info,CONSTANT_MethodHandle_info,or CONSTANT_MethodType_info引用

11.6 InnerClasses

InnerClasses_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 number_of_classes;
    {   u2 inner_class_info_index;
        u2 outer_class_info_index;
        u2 inner_name_index;
        u2 inner_class_access_flags;
    } classes[number_of_classes];
}
複製程式碼

記錄內部類資訊，classes就是當前類的內部類列表，其中inner_class_info_index，outer_class_info_index指向CONSTANT_Class型常量，分別代表內部類和外部類資訊引用，inner_name_index是內部類名稱的引用（CONSTANT_Utf8_info），等於0則代表是匿名內部類，inner_class_access_flags是內部類訪問標誌，同access_flags

11.7 EnclosingMethod

EnclosingMethod_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 class_index;
    u2 method_index;
}
複製程式碼

位於ClassFile結構中，儲存區域性類或匿名類資訊。

class_index，對直接包含它的類的引用，引用一個CONSTANT_Class_info常量，代表包含當前類宣告的最內層類
method_index，引用一個CONSTANT_NameAndType_info常量，表示直接包含該區域性類、匿名類的方法名稱和型別

11.8 Synthetic

Synthetic_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
}

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標記是否類、方法、欄位為編譯器生成，與ACC_SYNTHETIC同義，attribute_length=0，存在該屬性則表示true。

11.9 Signature

Signature_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 signature_index;
}

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存在於類，方法，欄位的屬性表中，用於儲存類，方法，欄位的泛型資訊（型別變數Type Variables，引數化型別Parameterized Types）。

關於泛型可以參考這裡

signature_index，引用一個CONSTANT_Utf8_info常量，表示簽名

11.10 RuntimeVisibleAnnotations

RuntimeVisibleAnnotations_attribute {
    u2         attribute_name_index;
    u4         attribute_length;
    u2         num_annotations;
    annotation annotations[num_annotations];
}

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存在於類，方法，欄位，儲存執行時可見的(RetentionPolicy.RUNTIME)註解資訊，可以被反射API獲取到，關於註解可以參考這裡

annotation結構儲存了註解名稱，元素值對的資訊，具體可以參考官方檔案，或者我後面class解析的文章

11.11 RuntimeInvisibleAnnotations

RuntimeInvisibleAnnotations_attribute {
    u2         attribute_name_index;
    u4         attribute_length;
    u2         num_annotations;
    annotation annotations[num_annotations];
}

複製程式碼

與RuntimeVisibleAnnotations結構相同，但不可見，即不能被反射API獲取到，目前jvm忽略此屬性

11.12 RuntimeVisibleParameterAnnotations

RuntimeVisibleParameterAnnotations_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u1 num_parameters;
    {   u2         num_annotations;
        annotation annotations[num_annotations];
    } parameter_annotations[num_parameters];
}

複製程式碼

存在於method_info的屬性表中，儲存執行時可見的方法引數註解資訊，與RuntimeVisibleAnnotations對比發現，RuntimeVisibleParameterAnnotations儲存的是方法的引數列表上每個引數的註解（相當與一組RuntimeVisibleParameterAnnotations），順序與方法描述符中引數順序一致

11.13 RuntimeInvisibleParameterAnnotations

RuntimeInvisibleParameterAnnotations_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u1 num_parameters;
    {   u2         num_annotations;
        annotation annotations[num_annotations];
    } parameter_annotations[num_parameters];
}
複製程式碼

不想再囉嗦了

11.14 RuntimeVisibleTypeAnnotations

RuntimeVisibleTypeAnnotations_attribute {
    u2              attribute_name_index;
    u4              attribute_length;
    u2              num_annotations;
    type_annotation annotations[num_annotations];
}
複製程式碼

存在於class_file，method_info，field_info，code的屬性表中，java8新增。JLS8新增兩種ElementType（ElementType.TYPE_PARAMETER,ElementType.TYPE_USE），相應用來描述的註解屬性也做了相應的改的，就有了該屬性，type_annotation儲存著註解資訊及其作用物件。

11.15 RuntimeInvisibleTypeAnnotations

RuntimeInvisibleTypeAnnotations_attribute {
    u2              attribute_name_index;
    u4              attribute_length;
    u2              num_annotations;
    type_annotation annotations[num_annotations];
}
複製程式碼

略。。。

11.16 AnnotationDefault

AnnotationDefault_attribute {
    u2            attribute_name_index;
    u4            attribute_length;
    element_value default_value;
}

複製程式碼

存在於method_info屬性表，記錄註解元素的預設值

11.17 MethodParameters

MethodParameters_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u1 parameters_count;
    {   u2 name_index;
        u2 access_flags;
    } parameters[parameters_count];
}

複製程式碼

存在於method_info屬性表，記錄方法引數資訊，name_index形參名稱，access_flags有ACC_FINAL，ACC_SYNTHETIC，ACC_MANDATED

11.18 SourceFile

SourceFile_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 sourcefile_index;
}

複製程式碼

class_file屬性表中，記錄生成該的檔名，異常堆疊可能顯示此資訊，一般與類名相同，但內部類不是。這是一個可選屬性，意味著不強制編譯器生成此資訊。

11.19 SourceDebugExtension

SourceDebugExtension_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u1 debug_extension[attribute_length];
}
複製程式碼

存在於class結構中，可選，儲存非java語言的擴充套件除錯資訊。debug_extension 陣列是指向CONSTAN_Utf8_info的索引

11.20 LineNumberTable

LineNumberTable_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 line_number_table_length;
    {   u2 start_pc;
        u2 line_number;	
    } line_number_table[line_number_table_length];
}
複製程式碼

code的屬性表中，儲存原始碼行號與位元組碼偏移量（方法第幾條指令）之間對映關係，start_pc位元組碼偏移量，line_number原始碼行號，可選。

問題：在錯誤堆疊中如何打印出出錯的原始碼行號的？如何支援在原始碼上斷點除錯？

11.21 LocalVariableTable

LocalVariableTable_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 local_variable_table_length;
    {   u2 start_pc;
        u2 length;
        u2 name_index;
        u2 descriptor_index;
        u2 index;
    } local_variable_table[local_variable_table_length];
}
複製程式碼

code的屬性表中，儲存棧幀中區域性變量表的變數與原始碼中定義的變數的對映，可以在解析code屬性時關聯到區域性變量表變數在原始碼中的變數名等，可選。

11.22 LocalVariableTypeTable

LocalVariableTypeTable_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 local_variable_type_table_length;
    {   u2 start_pc;
        u2 length;
        u2 name_index;
        u2 signature_index;
        u2 index;
    } local_variable_type_table[local_variable_type_table_length];
}
複製程式碼

code的屬性表中，與LocalVariableTable相似，signature_index也引用一個CONSTANT_Utf8_info 常量，對應含有泛型的變數會同時儲存到LocalVariableTable和LocalVariableTypeTable中個一份

11.23 Deprecated

Deprecated_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
}
複製程式碼

類、方法、欄位過期標記，沒有額外資訊，attribute_length=0，如果出現該屬性則說明加了@deprecated註解

完！如果覺得寫的還可以，給個贊鼓勵一下吧！

下期預告：動手編寫一個解析class（位元組碼）檔案的程式

關注微訊號，更多精彩等著你

class位元組碼，這次我算看透你了！

簡介 java程式碼是通過java編譯器編譯成class檔案，然後由jvm載入執行的，jvm遮蔽了底層平臺系統執行細節，所以可以做到Compile Once，Run Anywhere。

Java Instrumentation 記憶體馬——主要是利用Instrumentation Java API來做記憶體注入，會用到反射機制，文中提到檢測思路：注入jar包-> dump已載入class位元組碼->反編譯成java程式碼-> 原始碼webshell檢測

java背景知識 2.3.1 java反射反射提供的功能，能在執行時（動態）的 1.獲取一個類的所有成員變數和方法

class位元組碼，這次我算看透你了！

簡介

Class結構

1. magic

2. minor version

3. major version

4. constant pool

4.1 CONSTANT_Utf8_info

4.2 CONSTANT_Integer_info

4.3 CONSTANT_Float_info

4.4 CONSTANT_Long_info

4.5 CONSTANT_Double_info

4.6 CONSTANT_Class_info

4.7 CONSTANT_String_info

4.8 CONSTANT_Fieldref_info

4.9 CONSTANT_Methodref_info

4.10 CONSTANT_InterfaceMethodref_info

4.11 CONSTANT_NameAndType_info

4.12 CONSTANT_MethodHandle_info

4.13 CONSTANT_MethodType_info

4.14 CONSTANT_InvokeDynamic_info

5. access flags

6. this class

7. super class

8. interfaces

9. fields

10. methods

11. attributes

11.1 ConstantValue

11.2 Code

11.3 StackMapTable

11.4 Exceptions

11.5 BootstrapMethods

11.6 InnerClasses

11.7 EnclosingMethod

11.8 Synthetic

11.9 Signature

11.10 RuntimeVisibleAnnotations

11.11 RuntimeInvisibleAnnotations

11.12 RuntimeVisibleParameterAnnotations

11.13 RuntimeInvisibleParameterAnnotations

11.14 RuntimeVisibleTypeAnnotations

11.15 RuntimeInvisibleTypeAnnotations

11.16 AnnotationDefault

11.17 MethodParameters

11.18 SourceFile

11.19 SourceDebugExtension

11.20 LineNumberTable

11.21 LocalVariableTable

11.22 LocalVariableTypeTable

11.23 Deprecated

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