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Jvm(35.2),class文件结构----常量池(下)

时间:2018-09-22 22:28:27      阅读:301      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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NO9.类中引用到的field字段在常量池中是怎样描述的?(CONSTANT_Fieldref_info,

CONSTANT_Name_Type_info)

一般而言,我们在定义类的过程中会定义一些 field字段,然后会在这个类的其他地方(如方法中)使用到它。有可能我们在类的方法中只使用field字段一次,也有可能我们会在类定义的方法中使用它很多很多次。

举一个简单的例子,我们定一个叫Person的简单java bean,它有nameage两个field字段,如下所示:

  1. package com.louis.jvm;
  2. publicclassPerson{
  3. private String name;
  4. privateint age;
  5. public String getName(){
  6. return name;
  7. }
  8. publicvoidsetName(String name){
  9. this.name = name;
  10. }
  11. publicintgetAge(){
  12. return age;
  13. }
  14. publicvoidsetAge(int age){
  15. this.age = age;
  16. }
  17. }

在上面定义的类中,我们在Person类中的一系列方法里,多次引用到namefield字段 和agefield字段,对于JVM编译器而言,nameage只是一个符号而已,并且它在由于它可能会在此类中重复出现多次,所以JVM把它当作常量来看待,将nameagefield字段常量的形式保存到常量池中。

 

将它nameage封装成 CONSTANT_Fieldref_info 常量池项,放到常量池中,在类中引用到它的地方,直接放置一个指向field字段所在常量池的索引。

上面的Person类,使用javap -v Person指令,查看class文件的信息,你会看到,在 Person类中引用到agenamefield字段的地方,都是指向了常量池中agenamefield 字 段 对 应 的 常 量 池 项 中 。 表 示 field 字 段 的 常 量 池 项 叫 做

CONSTANT_Fieldref_info

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怎样描述某一个field字段的引用?

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实例解析: 现在,让我们来看一下Person类中定义的namefield字段在常量池中的表示。通过使用javap -v Person会查看到如下的常量池信息:

 

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请读者看上图中namefield字段的数据类型,它在#6个常量池项,以UTF-8编码格式的字符串"Ljava/lang/String;" 表示,这表示着这个field 字段是java.lang.String 类型的。关于 field字段的数据类型,class文件中存储的方式和我们在源码中声明的有些不一样。请看下图的对应关系:

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请注意!!!

如果我们在类中定义了field 字段,但是没有在类中的其他地方用到这些字段,它是不会被编译器放到常量池中的。读者可以自己试一下。(当然了,定义了但是没有在类中的其它地方引用到这种情况很少。)

只有在类中的其他地方引用到了,才会将他放到常量池中。

NO10.类中引用到的method方法在常量池中是怎样描述的?

(CONSTANT_Methodref_info, CONSTANT_Name_Type_info)

1.举例:

还是以Person类为例。在Person类中,我们定义了setName(String name)、getName()、setAge(int age)、getAge()这些方法:

  1. package com.louis.jvm;
  2. publicclassPerson{
  3. private String name;
  4. privateint age;
  5. public String getName(){
  6. return name;
  7. }
  8. publicvoidsetName(String name){
  9. this.name = name;
  10. }
  11. publicintgetAge(){
  12. return age;
  13. }
  14. publicvoidsetAge(int age){
  15. this.age = age;
  16. }
  17. }

虽然我们定义了方法,但是这些方法没有在类总的其他地方被用到(即没有在类中其他的方法中引用到),所以它们的方法引用信息并不会放到常量中。

现在我们在类中加一个方法 getInfo(),调用了getName()和getAge() 方法:

  1. public String getInfo()
  2. {
  3. return getName()+"\t"+getAge();
  4. }

 

这时候JVM编译器会将getName()和getAge()方法的引用信息包装成

CONSTANT_Methodref_info结构体放入到常量池之中。

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这里的方法调用的方式牵涉到Java非常重要的一个术语和机制,叫动态绑定。这个动态绑定问题以后在单独谈谈。

 

  1. 怎样表示一个方法引用?

    请看下图:

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  2. 方法描述符的组成

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  3. getName() 方法引用在常量池中的表示

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NO11.类中引用到某个接口中定义的method方法在常量池中是怎样描述的?

(CONSTANT_InterfaceMethodref_info, CONSTANT_Name_Type_info)

当我们在某个类中使用到了某个接口中的方法,JVM会将用到的接口中的方法信息方知道这个类的常量池中。

比如我们定义了一个Worker接口,和一个Boss类,在Boss类中调用了Worker接口中的方法,这时候在Boss 类的常量池中会有Worker接口的方法的引用表示。

  1. package com.louis.jvm;
  2. /**
  3. * Worker 接口类
  4. * @author luan louis
  5. */
  6. publicinterfaceWorker{
  7. publicvoidwork();
  8. }
    1. package com.louis.jvm;
    2. /**
    3. * Boss 类,makeMoney()方法 调用Worker 接口的work
    4. * @author louluan
    5. */
    6. publicclassBoss{
    7. publicvoidmakeMoney(Worker worker)
    8. {
    9. worker.work();
    10. } 11. }

我们对Boss.class执行javap -v Boss,然后会看到如下信息:

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如上图所示,在Boss类的makeMoney()方法中调用了Worker接口的work()方法,机器指令是通过 invokeinterface指令完成的,invokeinterface指令后面的操作数,是指向了Boss常量池中Worker接口的 work()方法描述,表示的意思就是:"我要调用Worker接口的work()方法"。

Worker接口的work()方法引用信息,JVM会使用CONSTANT_InterfaceMethodref_info结构体来描述, CONSTANT_InterfaceMethodref_info定义如下:

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CONSTANT_InterfaceMethodref_info结构体和上面介绍的CONSTANT_Methodref_info 结构体很基本

上相同,它们的不同点只有:

1.CONSTANT_InterfaceMethodref_info 的tag 值为11,而CONSTANT_Methodref_info的tag值为 10;

2. CONSTANT_InterfaceMethodref_info 描 述 的 是 接 口 中 定 义 的 方 法 , 而

CONSTANT_Methodref_info描述的是实例类中的方法;

小试牛刀

关 于 方 法 的 描 述 , 完 全 相 同 CONSTANT_InterfaceMethodref_info 和 上 述 的 CONSTANT_Methodref_info 结 构 体 完 全 一 致 , 这 里 就 不 单 独 为

CONSTANT_InterfaceMethodref_info绘制结构图了,请读者依照CONSTANT_Methodref_info 的描述,结合本例子关于Worker接口和Boss类的关系,使用javap -v Boss,查看常量池信息,然后根据常量池信息,自己动手绘制work() 方法在常量池中的结构。

NO12.CONSTANT_MethodType_info,CONSTANT_MethodHandle_info, CONSTANT_InvokeDynamic_info

如果你从我的《常量池详解》NO1节看到了NO11节,那么恭喜你,你已经学会了几乎所有的常量池项!只要你掌握了上述的常量池项,你就可以读懂你平常所见到的任何一个class文件的常量池了。

至于NO12所列出来的三项:

CONSTANT_MethodType_info,CONSTANT_MethodHandle_info,CONSTANT_InvokeDynamic_info,我想对你说,暂时先不管它吧。

这三项主要是为了让Java语言支持动态语言特性而在Java 7 版本中新增的三个常量池项,只会在极其特别的情况能用到它,在class文件中几乎不会生成这三个常量池项。 其实我花了一些时间来研究这三项,并且想通过各种方式生成这三项,不过没有成功,最后搞的还是迷迷糊糊的。从我了解到的信息来看,Java 7对动态语言的支持很笨拙,并且当前没有什么应用价值,然后就对着三项的研究先放一放了。)

如果读者有兴趣了解这三项,建议读者搜索关于Java 7 动态语言特性方面的文章,推荐阅读:

Jvm(35.2),class文件结构----常量池(下)

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原文地址:https://www.cnblogs.com/qingruihappy/p/9691418.html

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