(十八)属性表

一、概念

上一章节讲述了方法表,方法体的内容就存放在属性表的“Code”中,如下图。

在Class文件、字段表和方法表都可以携带自己的属性信息,这个信息用属性表进行描述,用于描述某些场景专有的信息。

与Class文件中其它数据项对长度、顺序、格式的严格要求不同,属性表集合不要求其中包含的属性表具有严格的顺序,并且只要属性的名称不与已有的属性名称重复,任何人实现的编译器可以向属性表中写入自己定义的属性信息。虚拟机在运行时会忽略不能识别的属性,为了能正确解析Class文件,虚拟机规范中预定义了虚拟机实现必须能够识别的9项属性。

二、Code 属性

java程序方法体中的代码经过javac编译器处理后,最终变为字节码指令存储在Code属性内。

Code属性出现在方法表的属性集合中,抽象类和接口不存在code属性。 
code属性是class类文件中最重要的属性。class文件可以分为代码(code,方法体里面的Java代码)和元数据(Metadata,包括类,字段,方法定义及其他信息)两部分,code属性描述代码,其他数据项都用于描述元数据。

 以上一章节的代码为例:

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public class Test {

    private int getAge(int userId){
        return 10;
    }
    
    public Object getUserName(String sex,Object obj){
        return "admin";
    }
}

用javap查看常量池,如下:

C:\Users\Administrator\Desktop>javap -verbose Test.class
Classfile /C:/Users/Administrator/Desktop/Test.class
  Last modified 2018-5-19; size 364 bytes
  MD5 checksum f8f46b81a72fa2dea893f30738c9bd8c
  Compiled from "Test.java"
public class Test
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#15         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = String             #16            // admin
   #3 = Class              #17            // Test
   #4 = Class              #18            // java/lang/Object
   #5 = Utf8               <init>
   #6 = Utf8               ()V
   #7 = Utf8               Code
   #8 = Utf8               LineNumberTable
   #9 = Utf8               getAge
  #10 = Utf8               (I)I
  #11 = Utf8               getUserName
  #12 = Utf8               (Ljava/lang/String;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
  #13 = Utf8               SourceFile
  #14 = Utf8               Test.java
  #15 = NameAndType        #5:#6          // "<init>":()V
  #16 = Utf8               admin
  #17 = Utf8               Test
  #18 = Utf8               java/lang/Object
{
  public Test();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 2: 0

  public java.lang.Object getUserName(java.lang.String, java.lang.Object);
    descriptor: (Ljava/lang/String;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=3, args_size=3
         0: ldc           #2                  // String admin
         2: areturn
      LineNumberTable:
        line 9: 0
}
SourceFile: "Test.java"
  •  Class文件对应的Code属性代码,如下图:

  1.  如图中的1.attribute_name_inde = 0x0007 = #7 查看常量池可知 #7 = “Code”
  2.    如图中的2  attribute_length =0x0000001d=29 ,属性值的长度为29
  3.  如图中的3 max_stack=1,表示所需操作数栈的深度的最大值为1,方法执行的任何时刻,操作数栈都不会超过这个深度。虚拟机运行时需要根据这个值分配栈帧。 
  4.  如图中的4 max_locals=1,表示说明需要的局部变量槽位为1。代表局部变量表所需的存储空间,单位为Slot(插槽),Slot是虚拟机为局部变量分配内存空间使用的最小单位。长度不超过32位的数据类型占用1个Slot(byte,char,float,int,short,boolean,returnAddress),64位的数据类型(long和double)占用2个Slot。Slot可以重用。当代码执行超过局部变量的作用域时,Solt可以被其他局部变量使用。
  5. 如图中的5 code_length 代表字节码长度。
  6.  如图中的6 ,code用于存储字节码指令的一系列字节流。每个字节指令是一个u1数据类型(1bit).虚拟机读取到一个一个字节码时,就可以找出对应的这个字节码是什么指令。java虚拟机最多可以有256条指令,现在有200多条指令。虚拟机读取到后会顺序依次的读取之后的5个字节,并根据字节码指令表(jvm 虚拟机字节码指令表(转))翻译为对应的字节码指令。 过程如下: 
    •   读入2A,对应指令为aload_0,将第0个Slot槽位为reference类型的本地变量推送到栈的顶端。
    •        读入B7,对应指令为invokespecial,将栈顶的reference类型的数据所指向的对象作为方法的接收者,调用此对象的实例构造方法。这条指令带有一个u2类型的参数,为具体调用的哪一个方法,指向常量池中一个 
      CONSTANT_Methodref_info类型常量,即此方法的符号应用。 
    • 读入00 01,0x0001对应为常量池第1个常量,为实例构造器init方法的符号引用
  #1 = Methodref          #4.#15         // java/lang/Object."<init>":()V
    • 读入B1,对应指令为return,含义为返回此方法,返回值为void。这条指令执行完后当前方法结束。

          7. 如图中的7,异常表对Code属性来说不是必须存在, 在本实例中为0x0000,说明不存在异常表。

          8.  如图中的8,attributes_count=1,Code表带有一个属性。

          9。 如图中的9,Code表的属性为0x0008 =8 #8= " LineNumberTable"  ,  LineNumberTable属性用于描述Java源代码行号与字节码行号(字节码偏移量)之间的对应关系。它并不是运行时必须的属性,但默认会生成到Class文件之中,可以在Javac中使用-g:none或-g:lines选项来取消或要求生成这项信息。如果选择不生成LineNumberTable属性表,对程序运行产生的最主要的影响就是在抛出异常时,堆栈中将不会显示出错的行号,并且在调试程序的时候无法按照源码来设置断点。

LineNumberTable属性表结构如下表,

根据LineNumberTable属性结构,如上图,attribute_name_index = 0x0008 = #8 查看常量池#8 =“LineNumberTable” ,接着便是 attribute_length=0x00000006 = 6,
接下来2位为0x0001,即该line_number_table中只有一个line_number_info表,字节码行号start_pc为0x0000,l源码行号ine_number为0x0002,LineNumberTable属性结束。

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转载自www.cnblogs.com/shyroke/p/9062058.html