Class文件常量池讲解

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SHQ5785 发表于 2022/09/07 09:02:39 2022/09/07
【摘要】 在上一博文《JVM进阶(十八)——初识Class文件》中,我们了解了Class文件的一些基础知识。他的整个内部结构就是一张很大的表,我们就是从这张表入手,一一分析每个部分的结构。继续看这张表:接着上一博文所说,魔数后面分别是次版本号和主版本号。由上图可知其分别占用两个字节。被蓝色框框住的就是次版本号,划红线的就是主版本号。再次说明,Class文件内部的数据是按照规则紧凑排列的,中间不会有空隙...

在上一博文《JVM进阶(十八)——初识Class文件》中,我们了解了Class文件的一些基础知识。他的整个内部结构就是一张很大的表,我们就是从这张表入手,一一分析每个部分的结构。继续看这张表:
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接着上一博文所说,魔数后面分别是次版本号和主版本号。由上图可知其分别占用两个字节。
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被蓝色框框住的就是次版本号,划红线的就是主版本号。再次说明,Class文件内部的数据是按照规则紧凑排列的,中间不会有空隙。

接下来就是说明常量的个数了。代表着常量池中有多少个常量,由于常量池中的常量数量不确定,所以才会有这个数据项。依然看上图可知该数据项是占用2个字节,因此顺着主版本号往后面数两个字节得到:0x002E(16进制),即十进制的51,也就是说常量池中有50项常量,索引从1到50。

这里所指的常量与JAVA代码中所说的常量有所不同,这里的常量主要包括字面量和符号引用,这两个概念很好理解。

字面量跟JAVA代码中的常量概念类似,如字符串、常量的值等等。

符号引用指的是类与接口的全限定名、字段、方法的名词和描述符。可以暂时理解为类、接口、字段、方法的名字。这里我们来回忆一下类加载机制中的解析阶段:他是将符号引用转化为直接引用。直接引用指的就是可以直接指向目标的指针。可以粗略的理解为:符号引用只是用一些符号来描述他要引用的目标,而直接引用才是真正的指向了他要引用的目标。

在常量池中的每个数据项都是以表的形式存在的,这里每个表都会有一个标志位tag,来说明自己的是哪一类型的数据。如图:
这里写图片描述
我们来看下面的代码:

public class Main {
	private String name;
	private int age;
	public void setName(String nage) {
		this.name = name;
	}
	public void getAge() {
		return age;
	}
	public static void main (String[] args) {
		Main m = new Main();
		m.setName('No Silver Bullet');
		System.out.println(m.getAge());
	}
}

根据以上知识和代码,我们继续来看看Class文件接下来的数据。紧接着常量池数量之后的便是常量表了。刚刚也说了,每个表都会有一个一个字节的标志位,那么常量池数量0x002E之后一个字节便是0x0A,这个就是标志位,十进制是10,查表可知是个方法的符号引用。
他的表结构如下:
这里写图片描述
因此后面还有4个字节是属于该表的,我们接着看是0x000B0x001C,也就是说他的CONSTANT_Class_info索引项是11;CONSTANT_NameAndType的索引项是28,也就是常量池中第11项常量和28项常量,我们这里就通过工具来看了。找到第11项常量,查看11项常量的表结构,继续使用刚刚那样的寻找方法,一直找到标志位为1的常量项,也就是CONSTANT_Utf8_info的表结构,这样就可以得出我们最开始查看的那个表结构的一些具体信息了。

如果觉得查看过程繁琐,可以采用javap -verbose Main来查看:
这里写图片描述
如上图:第1项有指向第11和28项的索引,他们的值分别是后面的字符串,代表的是一个默认的空的构造函数。

查看跟踪的过程比较枯燥无味,但这也是我们深入了解虚拟机的一个非常重要的基础,大家可查阅更多的相关资料进行学习,有困难,迎难而上才会成长!
这里写图片描述

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