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【jvm】04-我偷偷改了你编译后的class文件

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【jvm】04-我偷偷改了你编译后的class文件

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1.准备工作

准备一份代码 

public class TestEntity {

    private String name;

}

编译所得 

cafe babe 0000 0034 0012 0a00 0300 0f07

0010 0700 1101 0004 6e61 6d65 0100 124c

6a61 7661 2f6c 616e 672f 5374 7269 6e67

3b01 0006 3c69 6e69 743e 0100 0328 2956

0100 0443 6f64 6501 000f 4c69 6e65 4e75

6d62 6572 5461 626c 6501 0012 4c6f 6361

6c56 6172 6961 626c 6554 6162 6c65 0100

0474 6869 7301 002e 4c63 6f6d 2f65 7861

6d70 6c65 2f64 656d 6f2f 6c65 7373 6f6e

2f6a 766d 2f63 6c61 7a7a 2f54 6573 7445

6e74 6974 793b 0100 0a53 6f75 7263 6546

696c 6501 000f 5465 7374 456e 7469 7479

2e6a 6176 610c 0006 0007 0100 2c63 6f6d

2f65 7861 6d70 6c65 2f64 656d 6f2f 6c65

7373 6f6e 2f6a 766d 2f63 6c61 7a7a 2f54

6573 7445 6e74 6974 7901 0010 6a61 7661

2f6c 616e 672f 4f62 6a65 6374 0021 0002

0003 0000 0001 0002 0004 0005 0000 0001

0001 0006 0007 0001 0008 0000 002f 0001

0001 0000 0005 2ab7 0001 b100 0000 0200

0900 0000 0600 0100 0000 0300 0a00 0000

0c00 0100 0000 0500 0b00 0c00 0000 0100

0d00 0000 0200 0e

可使用javap -verbose TestEntity.class辅助查看

安装jclasslib

2.class文件结构

类型 名称 数量
u4 magic 1
u2 minor_version 1
u2 major_version 1
u2 constant_pool_count 1
cp_info constant_pool constant_pool_count - 1
u2 access_flags 1
u2 this_class 1
u2 super_class 1
u2 interfaces_count 1
u2 interfaces interfaces_count
u2 fields_count 1
field_info fields fields_count
u2 methods_count 1
method_info methods methods_count
u2 attributes_count 1
attribute_info attributes attributes_count
具体的

3.实例解析

1)cafe babe

这个就是开头魔数占4个字节

2)0000

代表次版本号占2个字节，16进制转10进制为0，表示此版本号为0

3)0034

代表主版本号占2个字节，16进制转10进制为52，表示此版本号为1.8。51代表的是1.7以此类推，可以在idea打开class文件有提示。

javap的部分编译片段 

Constant pool:

   #1 = Methodref          #3.#15         // java/lang/Object."<init>":()V

   #2 = Class              #16            // com/example/demo/lesson/jvm/clazz/TestEntity

   #3 = Class              #17            // java/lang/Object

   #4 = Utf8               name

   #5 = Utf8               Ljava/lang/String;

   #6 = Utf8               <init>

   #7 = Utf8               ()V

   #8 = Utf8               Code

   #9 = Utf8               LineNumberTable

  #10 = Utf8               LocalVariableTable

  #11 = Utf8               this

  #12 = Utf8               Lcom/example/demo/lesson/jvm/clazz/TestEntity;

  #13 = Utf8               SourceFile

  #14 = Utf8               TestEntity.java

  #15 = NameAndType        #6:#7          // "<init>":()V

  #16 = Utf8               com/example/demo/lesson/jvm/clazz/TestEntity

  #17 = Utf8               java/lang/Object

4)0012

16进制转10进制为18，代表常量池内数量为17个。至于哪17个javap命令写的还是很清楚的。但实际上是18个，因为默认有个null占了0号位。

5)0a

16进制转10进制为10,在常量池中代表方法引用，可查看附录

5)00 03

16进制转10进制为3,在常量池中表示索引，即第3个常量，查看可知指向了Object

6)00 0f

16进制转10进制为15,在常量池中表示索引，即第15个常量，连起来的意思就是常量池里面有个object的初始化方法

7)07

16进制转10进制为70,在常量池中代表class，可查看附录

字节码文件以此类推

4.字节码命令 
0 aload_0

1 invokespecial #1 <java/lang/Object.<init>>

4 return

如上命令分别表示1.将this入栈，2.执行object的init方法3.出栈

5.知识补充

1)java agent可以在main函数之前执行，可以用于传统aop，也是依赖字节码

2)静态代理是直接修改字节码完成的

3)编译检查也是可以通过class文件完成的

6.附录

6.1访问权限查询手册

flag_name value desc
ACC_PUBLIC 0x0001 public修饰符号
ACC_PRIVATE 0x0002 表示私有的
ACC_PRIVATE 0x0004 protected
ACC_PRIVATE 0x0008 static
ACC_FINAL Ox0010 final
ACC_SUPER Ox0020 通过invokeSpecial指令可以调用父类的方法
ACC_INTERFACE 0x0200 标识是一个接口
ACC_ABSTRACT 0x0400 表示是一个抽象类
ACC_SYNTHETIC 0x1000 该class是动态生成的没有源文件
ACC_ANNOTATION 0x2000 是一个注解类型类的访问权限查询手册
ACC_ENUM 0x4000 表示是一个枚举类型
ACC_PRIVATE 0x8000 表示这是一个模块

6.2Field_info 字段表结构

类型 名称 数量
u2 access_flag(权限修饰符) 1
u2 name_index(字段名称索引) 1
u2 descciptor_index(字段描述索引) 1
u2 attribute_count(属性表个数) 1
attribute_info attributes attribute_count

6.3Method_info 字段表结构

类型 名称 数量
u2 access_flag(权限修饰符) 1
u2 name_index(方法名称索引) 1
u2 descciptor_index(方法描述索引) 1
u2 attribute_count(属性表个数) 1
attribute_info attributes attribute_count

6.4attribute_info 结构

类型 名称 数量
u2 attribute_name_index 1
u4 attribute_length 1
u1 info[attribute_length] 1

6.5常量池flag标注

常量 项目 类型 描述
CONSTANT_Utf8_info tag u1 值为1
- length u2 UTF-8编码的字符串占用了的字节数
- bytes u1 长度为length的UTF-8编码的字符串
CONSTANT_Integer_info tag u1 值为3
- bytes u4 按照高位在前存储的int值
CONSTANT_Float_info tag u1 值为4
- bytes u4 按照高位在前存储的float值
CONSTANT_Long_info tag u1 值为5
- bytes u8 按照高位在前存储的long值
CONSTANT_Double_info tag u1 值为6
- bytes u8 按照高位在前存储的double值
CONSTANT_Class_info tag u1 值为7
- index u2 指向全限定名常量项的索引
CONSTANT_String_info tag u1 值为8
- inedx u2 指向字符串字面量的索引
CONSTANT_Fieldref_info tag u1 值为9
- index u2 指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_Class_info的索引项
- index u2 指向字段描述符CONSTANT_NameAndType_info的索引项
CONSTANT_Methodref_info tag u1 值为10
- index u2 指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_Class_info的索引项
- index u2 指向字段描述符CONSTANT_NameAndType_info的索引项
CONSTANT_InterfaceMethodref_info tag u1 值为11
- index u2 指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_Class_info的索引项
- index u2 指向字段描述符CONSTANT_NameAndType_info的索引项
CONSTANT_NameAndType_info tag u1 值为12
- index u2 指向该字段或方法名称常量项的索引
- index u2 指向该字段或描述名称常量项的索引
CONSTANT_MethodHandle_info tag u1 值为15
- reference_kind u1 值必须在1~9之间它决定了方法句柄的类型。方法类型的句柄类型的值表示方法句柄的字节码行为
- reference_index u2 值必须是对常量池的有效索引
CONSTANT_MethodHandle_info tag u1 值为16
- descriptor_index u2 值必须是对常量池的有效索引。常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构，表示方法的描述符
CONSTANT_MethodHandle_info tag u1 值为17
- bootstrap_method_attr_index u2 值必须是对当前class文件中引导方法表的bootstrap_methods[]数组的有效索引
- name_and_type_index u2 值必须是对常量池的有效索引。常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构，表示方法的描述符
CONSTANT_InvokeDynamic_info tag u1 值为18
- bootstrap_method_attr_index u2 值必须是对当前class文件中引导方法表的bootstrap_methods[]数组的有效索引
- name_and_type_index u2 值必须是对常量池的有效索引。常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构，表示方法的描述符
CONSTANT_Module_info tag u1 值为19
- name_index u2 值必须是对常量池的有效索引。常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构，表示模块名字
CONSTANT_Module_info tag u1 值为20
- name_index u2 值必须是对常量池的有效索引。常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构，表示模包名称

参考资料

《深入理解Java虚拟机》-周志明

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