javap 是一个能够将 class 文件反汇编成人类可读格式的工具。
public class Foo {
private int tryBlock;
private int catchBlock;
private int finallyBlock;
private int methodExit; public void test() {
try {
tryBlock = 0;
} catch (Exception e) {
catchBlock = 1;
} finally {
finallyBlock = 2;
}
methodExit = 3;
}
}
使用javap
$ javac Foo.java
$ javap -p -v Foo
Classfile ../Foo.class
Last modified ..; size 541 bytes
MD5 checksum 3828cdfbba56fea1da6c8d94fd13b20d
Compiled from "Foo.java"
public class Foo
minor version: 0
major version: 54
flags: (0x0021) ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
this_class: #7 // Foo
super_class: #8 // java/lang/Object
interfaces: 0, fields: 4, methods: 2, attributes: 1
Constant pool:
#1 = Methodref #8.#23 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = Fieldref #7.#24 // Foo.tryBlock:I
#3 = Fieldref #7.#25 // Foo.finallyBlock:I
#4 = Class #26 // java/lang/Exception
#5 = Fieldref #7.#27 // Foo.catchBlock:I
#6 = Fieldref #7.#28 // Foo.methodExit:I
#7 = Class #29 // Foo
#8 = Class #30 // java/lang/Object
#9 = Utf8 tryBlock
#10 = Utf8 I
#11 = Utf8 catchBlock
#12 = Utf8 finallyBlock
#13 = Utf8 methodExit
#14 = Utf8 <init>
#15 = Utf8 ()V
#16 = Utf8 Code
#17 = Utf8 LineNumberTable
#18 = Utf8 test
#19 = Utf8 StackMapTable
#20 = Class #31 // java/lang/Throwable
#21 = Utf8 SourceFile
#22 = Utf8 Foo.java
#23 = NameAndType #14:#15 // "<init>":()V
#24 = NameAndType #9:#10 // tryBlock:I
#25 = NameAndType #12:#10 // finallyBlock:I
#26 = Utf8 java/lang/Exception
#27 = NameAndType #11:#10 // catchBlock:I
#28 = NameAndType #13:#10 // methodExit:I
#29 = Utf8 Foo
#30 = Utf8 java/lang/Object
#31 = Utf8 java/lang/Throwable
{
private int tryBlock;
descriptor: I
flags: (0x0002) ACC_PRIVATE private int catchBlock;
descriptor: I
flags: (0x0002) ACC_PRIVATE private int finallyBlock;
descriptor: I
flags: (0x0002) ACC_PRIVATE private int methodExit;
descriptor: I
flags: (0x0002) ACC_PRIVATE public Foo();
descriptor: ()V
flags: (0x0001) 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 1: 0 public void test();
descriptor: ()V
flags: (0x0001) ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=3, args_size=1
0: aload_0
1: iconst_0
2: putfield #2 // Field tryBlock:I
5: aload_0
6: iconst_2
7: putfield #3 // Field finallyBlock:I
10: goto 35
13: astore_1
14: aload_0
15: iconst_1
16: putfield #5 // Field catchBlock:I
19: aload_0
20: iconst_2
21: putfield #3 // Field finallyBlock:I
24: goto 35
27: astore_2
28: aload_0
29: iconst_2
30: putfield #3 // Field finallyBlock:I
33: aload_2
34: athrow
35: aload_0
36: iconst_3
37: putfield #6 // Field methodExit:I
40: return
Exception table:
from to target type
0 5 13 Class java/lang/Exception
0 5 27 any
13 19 27 any
LineNumberTable:
line 9: 0
line 13: 5
line 14: 10
line 10: 13
line 11: 14
line 13: 19
line 14: 24
line 13: 27
line 14: 33
line 15: 35
line 16: 40
StackMapTable: number_of_entries = 3
frame_type = 77 /* same_locals_1_stack_item */
stack = [ class java/lang/Exception ]
frame_type = 77 /* same_locals_1_stack_item */
stack = [ class java/lang/Throwable ]
frame_type = 7 /* same */
}
SourceFile: "Foo.java"
这里面我用到了两个选项。第一个选项是 -p。默认情况下 javap 会打印所有非私有的字段和方法,当加了 -p 选项后,它还将打印私有的字段和方法。第二个选项是 -v。它尽可能地打印所有信息。如果你只需要查阅方法对应的字节码,那么可以用 -c 选项来替换 -v。
javap 的 -v 选项的输出分为几大块。
1. 基本信息,涵盖了原 class 文件的相关信息。
class 文件的版本号(minor version: 0,major version: 54),该类的访问权限(flags: (0x0021) ACC_PUBLIC, ACC_SUPER),该类(this_class: #7)以及父类(super_class: #8)的名字,所实现接口(interfaces: 0)、字段(fields: 4)、方法(methods: 2)以及属性(attributes: 1)的数目。
这里属性指的是 class 文件所携带的辅助信息,比如该 class 文件的源文件的名称。这类信息通常被用于 Java 虚拟机的验证和运行,以及 Java 程序的调试,一般无须深入了解。
Classfile ../Foo.class
Last modified ..; size 541 bytes
MD5 checksum 3828cdfbba56fea1da6c8d94fd13b20d
Compiled from "Foo.java"
public class Foo
minor version: 0
major version: 54
flags: (0x0021) ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
this_class: #7 // Foo
super_class: #8 // java/lang/Object
interfaces: 0, fields: 4, methods: 2, attributes: 1
class 文件的版本号指的是编译生成该 class 文件时所用的 JRE 版本。由较新的 JRE 版本中的 javac 编译而成的 class 文件,不能在旧版本的 JRE 上跑,否则,会出现如下异常信息。(Java 8 对应的版本号为 52,Java 10 对应的版本号为 54。)
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedClassVersionError: Foo has been compiled by a more recent version of the Java Runtime (class file version 54.0), this version of the Java Runtime only recognizes class file versions up to 52.0
类的访问权限通常为 ACC_ 开头的常量。具体每个常量的意义可以查阅 Java 虚拟机规范 4.1 小节 [1]。
2. 常量池,用来存放各种常量以及符号引用。
常量池中的每一项都有一个对应的索引(如 #1),并且可能引用其他的常量池项(#1 = Methodref #8.#23)。
Constant pool:
#1 = Methodref #8.#23 // java/lang/Object."<init>":()V
...
#8 = Class #30 // java/lang/Object
...
#14 = Utf8 <init>
#15 = Utf8 ()V
...
#23 = NameAndType #14:#15 // "<init>":()V
...
#30 = Utf8 java/lang/Object
3. 字段区域,用来列举该类中的各个字段。
这里最主要的信息便是该字段的类型(descriptor: I)以及访问权限(flags: (0x0002) ACC_PRIVATE)。对于声明为 final 的静态字段而言,如果它是基本类型或者字符串类型,那么字段区域还将包括它的常量值。
4. 方法区域,用来列举该类中的各个方法。
除了方法描述符以及访问权限之外,每个方法还包括最为重要的代码区域(Code:)。
代码区域一开始会声明该方法中的操作数栈(stack=2)和局部变量数目(locals=3)的最大值,以及该方法接收参数的个数(args_size=1)。注意这里局部变量指的是字节码中的局部变量,而非 Java 程序中的局部变量。
接下来则是该方法的字节码。每条字节码均标注了对应的偏移量(bytecode index,BCI),这是用来定位字节码的。比如说偏移量为 10 的跳转字节码 10: goto 35,将跳转至偏移量为 35 的字节码 35: aload_0。
紧跟着的异常表(Exception table:)也会使用偏移量来定位每个异常处理器所监控的范围(由 from 到 to 的代码区域),以及异常处理器的起始位置(target)。除此之外,它还会声明所捕获的异常类型(type)。其中,any 指代任意异常类型。
再接下来的行数表(LineNumberTable:)则是 Java 源程序到字节码偏移量的映射。如果你在编译时使用了 -g 参数(javac -g Foo.java),那么这里还将出现局部变量表(LocalVariableTable:),展示 Java 程序中每个局部变量的名字、类型以及作用域。
行数表和局部变量表均属于调试信息。Java 虚拟机并不要求 class 文件必备这些信息。
最后则是字节码操作数栈的映射表(StackMapTable: number_of_entries = 3)。该表描述的是字节码跳转后操作数栈的分布情况,一般被 Java 虚拟机用于验证所加载的类,以及即时编译相关的一些操作,正常情况下,你无须深入了解。