JVM命令之javap

绝地灬酷狼 2022-04-04 14:12 292阅读 0赞

一、序言

就我个人而言，我想要搞清楚一个问题，就首先要明白以下几点：

1、javap是什么

2、用了javap有什么用为什么要用它（重点）

3、学有所用，来个例子

所以我想各位朋友们，如果一个问题对你来说没什么用处肯定不会深究它，只有足够的魅力才能够吸引你去学习它。下面我们开始按照以上三个方面来给大家解析javap

二、解析

要想明白为什么使用反编译，首先要明白编译是什么，使用源语言程序变成目标程序的过程，编译的过程主要分为一下几个步骤：词法分析;语法分析;语义检查和中间代码生成;代码优化;目标代码生成。主要是进行词法分析和语法分析，又称为源程序分析，分析过程中发现有语法错误，给出提示信息。

就以java为例。我们编写的是\*.java文件，编译之后会便成为\*.class文件，很明显的是\*.java文件的代码我们是可以完全看得懂的，如果想要一个java文件能够运行在不同的机器上，是要经历很多的，首先第一步就是将java文件编译为class文件，class文件中的内容我们是看不懂的，都是一些二进制文件，然后通过我们的JVM解释（编译）成为不同的机器上面的机器码，其实class文件虽然是二进制文件，但是并不是我们系统可以识别的机器指令，而是JVM可以识别的指令，JVM有自己独立一套指令系统，所以class中的二进制指令就是JVM可以识别的。这就是为什么要进行编译，java为什么要变成class文件的原因。我们最常用的两个jdk命令就是javac、java，其中javac就是将java文件编译成为class文件。

但是目前还是不了解为什么使用javap，不要急，马上就会讲解。我们想要了解java代码是怎么执行的，所以我们需要能动class文件，但是class文件又都是二进制，我们还真的看不懂，这时候jdk为我们提供了javap命令，它能够将class中反编译成为我们稍微能看懂的汇编语言，都是一些命令。可以帮助我们更好的理解java的运行机理，而不是像某些java反编译工具一样只是将class文件反编译成为java代码。

给一下我在网上看到的反编译说法：计算机软件反向工程(Reverse engineering)也称为计算机软件还原工程，是指通过对他人软件的目标程序(可执行程序)进行“逆向分析、研究”工作，以推导出他人的软件产品所使用的思路、原理、结构、算法、处理过程、运行方法等设计要素，某些特定情况下可能推导出源代码。反编译作为自己开发软件时的参考，或者直接用于自己的软件产品中。说的很长，但是很专业，我是更喜欢自己的见解，就是将我们看不懂的低级语言转为我们认识的高级语言，和编译作用相反。

三、javap的使用

PS C:\Users\ThinkPad> javap
    用法: javap <options> <classes>
    其中, 可能的选项包括:
      -help  --help  -?        输出此用法消息
      -version                 版本信息
      -v  -verbose             输出附加信息
      -l                       输出行号和本地变量表
      -public                  仅显示公共类和成员
      -protected               显示受保护的/公共类和成员
      -package                 显示程序包/受保护的/公共类
                               和成员 (默认)
      -p  -private             显示所有类和成员
      -c                       对代码进行反汇编
      -s                       输出内部类型签名
      -sysinfo                 显示正在处理的类的
                               系统信息 (路径, 大小, 日期, MD5 散列)
      -constants               显示最终常量
      -classpath <path>        指定查找用户类文件的位置
      -cp <path>               指定查找用户类文件的位置
      -bootclasspath <path>    覆盖引导类文件的位置

一般常用有-c -l -v

javap -v classxx，不仅会输出行号、本地变量表信息、反编译汇编代码，还会输出当前类用到的常量池等信息。  
javap -l 会输出行号和本地变量表信息。  
javap -c 会对当前class字节码进行反编译生成汇编代码。

查看汇编代码时，需要知道里面的jvm指令，可以参考官方文档：  
[https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-6.html][https_docs.oracle.com_javase_specs_jvms_se7_html_jvms-6.html]

上面都是英文，但是都是正统的，我是看不懂，所以就附加一个其他朋友写的链接，可以自行查看如果是分析class文件反编译文件：[https://blog.csdn.net/zhangpan19910604/article/details/52254053][https_blog.csdn.net_zhangpan19910604_article_details_52254053]

不说了，下面来个例子来详细解释一下：

四、例子

java代码

public class JavapTest {
    	
    	private final static String obj1 = "因为是final需要初始化";
    	private final String obj2 = "同上";
    	private static String obj;
    	private String obj4;
    	private Integer obj5;
    	
    	public void method1() {
    		System.out.println("this is my first method....");
    	}
    	
    	public void method2() {
    		System.out.println("this is my second method....");
    		return ;
    	}
    	
    	public Integer method3() {
    		System.out.println("this is my third method....");
    		return 123;
    	}
    	
    	public void method() {
    		System.out.println("this is my forth method....");
    		method1();
    		method2();
    		int result = method3();
    		System.out.println("result = " + result);
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		JavapTest test = new JavapTest();
    		test.method();
    	}
    }

反编译命令

PS E:\eclipse\JVMDemo\bin> javap -c .\JavapTest.class > javap-c.txt

生成的文件：

![20181217195739473.png][]

解析反编译之后的内容

Compiled from "JavapTest.java"
    public class JavapTest {
      public JavapTest();
        Code:
           0: aload_0														aload_0 表示对this的操作,在static 方法中,aload_0表示对方法的第一参数的操作。
           1: invokespecial #20                 // Method java/lang/Object."<init>":()V			调用超类构造方法、实例初始化方法、私有方法
           4: aload_0														aload_0 表示对this的操作,在static 方法中,aload_0表示对方法的第一参数的操作。
           5: ldc           #11                 // String 同上								将int、float或String型常量值从常量池中推送至栈顶
           7: putfield      #22                 // Field obj2:Ljava/lang/String;					为指定的类的实例域赋值
          10: return														当前方法返回void
    
      public void method1();
        Code:
           0: getstatic     #29                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;	获取指定类的静态域，并将其值压入栈顶
           3: ldc           #35                 // String this is my first method....				将int、float或String型常量值从常量池中推送至栈顶
           5: invokevirtual #37                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V		调用实例方法
           8: return										当前方法返回void
    
      public void method2();
        Code:
           0: getstatic     #29                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
           3: ldc           #44                 // String this is my second method....
           5: invokevirtual #37                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
           8: return
    
      public java.lang.Integer method3();
        Code:
           0: getstatic     #29                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
           3: ldc           #48                 // String this is my third method....
           5: invokevirtual #37                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
           8: bipush        123								将一个byte型常量值推送至栈顶
          10: invokestatic  #50                 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;		调用静态方法
          13: areturn
    
      public void method();
        Code:
           0: getstatic     #29                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
           3: ldc           #57                 // String this is my forth method....
           5: invokevirtual #37                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
           8: aload_0
           9: invokevirtual #59                 // Method method1:()V
          12: aload_0
          13: invokevirtual #61                 // Method method2:()V
          16: aload_0
          17: invokevirtual #63                 // Method method3:()Ljava/lang/Integer;
          20: invokevirtual #65                 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
          23: istore_1						将栈顶int型数值存入第二个局部变量
          24: getstatic     #29                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
          27: new           #69                 // class java/lang/StringBuilder
          30: dup
          31: ldc           #71                 // String result =
          33: invokespecial #73                 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
          36: iload_1							第二个int型局部变量进栈，从0开始计数
          37: invokevirtual #75                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
          40: invokevirtual #79                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
          43: invokevirtual #37                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
          46: return
    
      public static void main(java.lang.String[]);
        Code:
           0: new           #1                  // class JavapTest
           3: dup
           4: invokespecial #87                 // Method "<init>":()V
           7: astore_1
           8: aload_1
           9: invokevirtual #88                 // Method method:()V
          12: return
    }

五、JVM相关内容比较多，要想将JVM搞清楚确实不容易，这篇文章主要是讲解java的反编译，关于编译的过程下篇文章讲解。

[https_docs.oracle.com_javase_specs_jvms_se7_html_jvms-6.html]: https://link.jianshu.com/?t=https%3A%2F%2Fdocs.oracle.com%2Fjavase%2Fspecs%2Fjvms%2Fse7%2Fhtml%2Fjvms-6.html%23jvms-6.5.iconst_i
[https_blog.csdn.net_zhangpan19910604_article_details_52254053]: https://blog.csdn.net/zhangpan19910604/article/details/52254053
[20181217195739473.png]: /images/20220404/f29a7d4521cb4762bc303d4f97c00aab.png