[动态代理三部曲：中] - 从动态代理，看Class文件结构定义

时间：2018-08-27 12:38:27 阅读：234 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

标签：应该简单 put write 大写 byte java虚拟机 amp 兴趣

前言

这篇内容是上一篇[动态代理三部曲：上] - 动态代理是如何"坑掉了"我4500块钱的补充，进一步分析篇。
建议二者结合食用，醇香绵软，入口即化。

好了，不扯淡了，开始...

正文

2、Class 文件的格式

这里为啥是2开头呢？因为上篇文章是1

这部分内容不知道各位小伙伴是怎么感觉的。最开始学习的时候，我是一头雾水，不知道如何下手。当一步步结合反射、JVM内存模型，类加载机制后。再回过头来就会发现一起豁然开朗。

此篇内容的开始，让我们根据我们demo中所用的类：RentHouseProcessorHandler来分析这个问题。
如果我们用十六进制编辑器（比如：Sublime）打开这个RentHouseProcessorHandler.class文件：
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说实话这一行行的文字，最开始我是拒绝的。哦，上帝，为什么要让我看这些鬼东西...其实如果我们静下心来，想当年高中时代学习数学，物理公式那样去认真的对待它。就会发现它不过就是：一堆人为的定义上了含义的符号而已。

在我们准备读懂这些十六进制文字时，先让我们看一幅《Java虚拟机规范（Java SE 7）》对class文件的定义：
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2.1、Class文件的规范结构

2.1.1、标准结构

上图的内容，其实非常的通俗易懂，不要因为是不常见的英文就抵触它们。让我们尝试着去翻译它们：
1、魔数；2、次版本号；3、主版本号；4、常量池数量；5、常量池；6、权限标识；7、此类；8、父类；9、接口数目；10、接口；11、变量数目；12、变量；13、方法数目；14、方法....

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其实是不是发现了什么，这不是就一个类应该存在的东西么？没错啊，Class文件的结构就是固定了我们编写的Class类所存放的规则而已。最开始的我，以为是深奥，没敢去了解他们。当我踌躇满志，鼓足勇气去准备好好大干一场的时候，才发现它太简单了...就是一些规则，仅此而已。

2.1.2、特别注意的结构：表

虽然只是一些规则，但规则之中，总会有一些特别需要我们去注意的地方：比如cp_info这个类型。在《深入理解Java虚拟机》中，作者把以_info结尾的类型称之为“表”。这里让我们也沿用这种表达方式。说白了，它就是拥有多级关系的类型。

cp_info 表示常量池（常量池：首先它和方法区中运行时常量池不是同一个内容。这里的常量池存放了字面量和符号引用）。

符号引用：

类和接口的全局限定名
字段的名称和描述符
方法的名称和描述符

这里符号引用的作用，我们想先一个问题。CPU执行程序的时候，实际上是去寻找对应指令的内存地址。但是我们的Class文件是先被编译出来的，但是此时还没有被JVM加载到内存，所以肯定是不可能存在内存地址这一说的。因此我们的Class文件需要一些标识，让JVM加载内容的时候从常量池中获取到对应的符号引用，然后在映射到具体的内存地址上。

放到常量池的中数据项在《Java虚拟机规范（Java SE 7）》中一共有14个常量，每一种常量都是一个“表”，并且每种常量都用一个公共的tag来表示是哪种类型的常量。具体内容如下图：
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这里让我们先解读一下这个常量池：让我们跳过u4的魔数、u2的此版本、u2的主版本。直接来看constant_pool_count。跳过对应的内容，那么我们的constant_pool_count就对应十六进制的20，对应十进制的32，也就是说常量池中有32个内容？实际不是的，因为设计者将第0个位置空出来另做打算。所以我们的常量池只有31个内容。
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我们可以通过javap命令证实这个问题。
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接下来的一个字节：0a，翻译成十进制就是10，对应我们表中的CONSTANT_Methodref_info，而接下来的四个字节。分别代表索引3，20。这里的索引代表什么意思呢？注意理解下图中标红的地方：

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接下来就不逐个解读这些内容了，因为它就是一个对应的过程。如果小伙伴们有兴趣可以自行去尝试解读一番哦。推荐一个工具JavaClassViewer，可以比较方便的查看这些内容：
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常量池结束之后，便是我们正常的变量，方法的信息。而这里我们需要了解一个全新的概念：描述符。
对于我们来说一个变量、方法在java源码里是什么样子我们很清楚。但是它们在class文件里是什么样子的呢？这个样子其实就被称之为：描述符。

上文谈动态代理的时候，我们了解到了ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName,interfaces, accessFlags);方法中，通过：

dout.writeInt(0xCAFEBABE);
MethodInfo minfo = new MethodInfo("<init>", "(Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;)V",ACC_PUBLIC);

等方法，构建了我们的$Proxy0所需要的class结构，是不是和我们javap出来的内容很类似？接下来让我们走进描述符。

2.2、变量、方法的描述符

经过上述内容的铺垫，0xCAFEBABE是什么意思，应该无需多言了。而<init>是构造方法的意思。再加上(Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;)V以及ACC_PUBLIC就可以表示为InvocationHandler的public的构造方法，其中V表示无返回值。