Java-初识 .class 文件

待我称王封你为后i 2023-09-30 23:07 2阅读 0赞

## 一、概述 ##

[class文件][class]全名称为 `Java class` 文件，主要在平台无关性和网络移动性方面使 `Java` 更适合网络。该文件打破了 `C` 或者 `C++` 等语言所遵循的传统，使用这些传统语言写的程序通常首先被编译，然后被连接成单独的、专门支持特定硬件平台和操作系统的二进制文件。

通常情况下，一个平台上的二进制可执行文件不能在其他平台上工作。而 `class`文件是可以运行在任何支持 `Java虚拟机` 的硬件平台和操作系统上的二进制文件。

**一个典型 Java 程序产生的过程：**

![在这里插入图片描述][afe1fdc71dec4483b6256dd2c90a3870.png]

当我们对一个 Java 源程序进行 `javac` 编译后就会生成 `class` 文件。

就以 `HelloWorld.java` 源程序为例：

public class HelloWorld {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println("Hello World ~~");
        }
    }

使用 `javac` 编译

![在这里插入图片描述][82e76e5d5d674e30bac8f2d86c38c4dd.png]

在 Java 中，JVM 可以理解的代码叫作`字节码`，也就是 `.class` 文件，它不面向任何特定的处理器，只面向`虚拟机`。Java 语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，并且保留了解释型语言可移植的特点，而通过即`时编译器（JIT）`又有编译型语言执行效率高的特点。所以 Java 程序运行时比较高效，同时 Java 通过字节码文件和虚拟机之间的关系，实现了平台无关性，一次编译，各平台都可运行。

值得一提的是，不仅是 Java 源程序可以被编译成 `.class` 文件，有些语言也可以编译成 `.class` 文件，而且都可以运行在 JVM 上。

![在这里插入图片描述][04360c41c28c4c1dbc618a641fedd66d.png]  
所以说 `JVM` 和语言无关，只要符合 `.class` 文件的规范，都可以运行。

## 二、打开 Class 文件 ##

*  方式一：使用文本编辑器打开

我们可以使用一些 `文本编辑器` 来打开 `.class` 文件，比如 `Nodpad++`

![在这里插入图片描述][e6f76c3893b94b0b8c46650c21edab81.png]

可以看到打开之后显示的内容是一些夹杂着字符的乱码，其实文件中包含的是一些字节序列，但有些字节不能显示为一个字符，所以看起来就是乱码。

我们可以在 `Nodpad++` 上下载 `HEX-Editor` 的插件，就能看到该文件的`十六进`制内容了（[使用Nodepad++工具查看文件的十六进制][Nodepad]）

*  方式二：编写代码读取 `class` 文件的内容并显示

import java.io.FileInputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    import java.util.Scanner;
    
    public class ReadDis {
        
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入当前目录下要显示的文件名：");
            String fileName = scanner.next();
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream(fileName);
            byte[] data = new byte[inputStream.available()];
            int read = inputStream.read(data);
            inputStream.close();
    
            System.out.println("文件内容：");
    
            showASCII(data);
            showHex(data);
        }
    
    
        // 显示为ASCII格式
        public static void showASCII(byte[] data) throws UnsupportedEncodingException {
        
            System.out.println("\r\n\t文件的ASCII内容");
            String ascData = new String(data, "ASCII");
            for (int i = 0; i < ascData.length(); i+=40) {
        
                int t = i+40;
                if (t>ascData.length()) {
        
                    t=ascData.length();
                }
                String len = ascData.substring(i,t);
                System.out.print(len);
            }
        }
    
        // 显示为十六进制格式
        public static void showHex(byte[] data) {
        
            System.out.println("\r\n\t文件的十六进制内容");
            for (int i = 0; i < data.length; i++) {
        
                String hex = Integer.toHexString(data[i] & 0xFF);
                if (hex.length() < 2) {
        
                    hex = "0" + hex;
                }
                System.out.print(hex + "");
                if ((i+1)%16==0) {
        
                    System.out.println();
                }
            }
        }
    }

*  方式三：在命令行执行 `javap -c -s -p HelloWorld.class` 命令

![在这里插入图片描述][ce697fe201e9481481b213ee1103dbac.png]

`javap` 是 JDK 自带的反编译工具，是给 JVM 看的代码。

*  方式四：使用反编译工具

可以使用一些反编译工具，比如：`Q-dir`，或者是开发工具，比如：`IDEA` 等打开 `.class`，打开之后看到的为反编译内容。

![在这里插入图片描述][8463766dd70e4174bea4dad951ab5914.png]

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## 三、class 文件内容 ##

在官网中有明确的说明文档：[https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html][https_docs.oracle.com_javase_specs_index.html]

![在这里插入图片描述][ccd75a52c7304c69b8849f1d2b8d8e5e.png]

不过是英文的，或者借鉴博客：[详解.class文件][.class]

[class]: https://baike.baidu.com/item/class%E6%96%87%E4%BB%B6/6740343?fr=aladdin
[afe1fdc71dec4483b6256dd2c90a3870.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/afe1fdc71dec4483b6256dd2c90a3870.png
[82e76e5d5d674e30bac8f2d86c38c4dd.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/82e76e5d5d674e30bac8f2d86c38c4dd.png
[04360c41c28c4c1dbc618a641fedd66d.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/04360c41c28c4c1dbc618a641fedd66d.png
[e6f76c3893b94b0b8c46650c21edab81.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/e6f76c3893b94b0b8c46650c21edab81.png
[Nodepad]: https://blog.csdn.net/Daningliu/article/details/121701259
[ce697fe201e9481481b213ee1103dbac.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ce697fe201e9481481b213ee1103dbac.png
[8463766dd70e4174bea4dad951ab5914.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/8463766dd70e4174bea4dad951ab5914.png
[https_docs.oracle.com_javase_specs_index.html]: https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html
[ccd75a52c7304c69b8849f1d2b8d8e5e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ccd75a52c7304c69b8849f1d2b8d8e5e.png
[.class]: https://blog.csdn.net/isbn0123/article/details/118642699