Class文件中的常量池详解（下）

雨点打透心脏的1/2处 2024-02-19 16:39 43阅读 0赞

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NO9.**类中引用到的field字段**在常量池中是怎样描述的？(CONSTANT\_Fieldref\_info**,** CONSTANT\_Name\_Type\_info)

一般而言，我们在定义类的过程中会定义一些 field 字段，然后会在这个类的其他地方（如方法中）使用到它。有可能我们在类的方法中只使用field字段一次，也有可能我们会在类定义的方法中使用它很多很多次。

举一个简单的例子，我们定一个叫Person的简单java bean，它有name和age两个field字段，如下所示：

> **\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]
> 
> 1.  package com.louis.jvm;
> 2.  
> 3.  public class Person \{
> 4.  
> 5.  private String name;
> 6.  private int age;
> 7.  
> 8.  public String getName() \{
> 9.  return name;
> 10. \}
> 11. 
> 12. public void setName(String name) \{
> 13. this.name = name;
> 14. \}
> 15. public int getAge() \{
> 16. return age;
> 17. \}
> 18. 
> 19. public void setAge(int age) \{
> 20. this.age = age;
> 21. \}
> 22. \}
> 
> 在上面定义的类中，我们在Person类中的一系列方法里，多次引用到namefield字段 和agefield字段，对于JVM编译器而言，name和age只是一个符号而已，并且它在由于它可能会在此类中重复出现多次，所以JVM把它当作常量来看待，将name和age以field字段常量的形式保存到常量池中。
> 
> 将它name和age封装成 CONSTANT\_Fieldref\_info 常量池项，放到常量池中，在类中引用到它的地方，直接放置一个指向field字段所在常量池的索引。
> 
> 上面的Person类，使用**javap -v Person**指令，查看class文件的信息，你会看到，在Person类中引用到age和namefield字段的地方，都是指向了常量池中age和namefield字段对应的常量池项中。表示field字段的常量池项叫做CONSTANT\_Fieldref\_info。
> 
> ![20141020172136250][]
> 
> 怎样描述某一个field字段的引用？
> 
> ![20141021093513953][]

![20141021093957765][]

![20141021094937961][]

![20141021100345281][]

实例解析： 现在，让我们来看一下**Person**类中定义的namefield字段在常量池中的表示。通过使用**javap -v Person**会查看到如下的常量池信息：

![20141021102039512][]

![20141021141312817][]

请读者看上图中**name**field字段的数据类型，它在**\#6**个常量池项，以UTF-8编码格式的字符串“**Ljava/lang/String;**” 表示，这表示着这个field 字段是**java.lang.String** 类型的。关于field字段的数据类型，class文件中存储的方式和我们在源码中声明的有些不一样。请看下图的对应关系：

![20141022140710727][]

**请注意！！！**

如果我们在类中定义了field 字段，但是没有在类中的其他地方用到这些字段，它是不会被编译器放到常量池中的。读者可以自己试一下。（当然了，定义了但是没有在类中的其它地方引用到这种情况很少。）

**只有在类中的其他地方引用到了，才会将他放到常量池中**。

NO10.**类中引用到的method方法**在常量池中是怎样描述的？(CONSTANT\_Methodref\_info**,** CONSTANT\_Name\_Type\_info)

**1.举例：**

还是以**Person**类为例。在**Person**类中，我们定义了**setName(String name)、getName()、setAge(int age)、getAge()**这些方法：

> 虽然我们定义了方法，但是这些方法没有在类总的其他地方被用到（即没有在类中其他的方法中引用到），所以它们的方法引用信息并不会放到常量中。  
> 
> 
> 现在我们在类中加一个方法 **getInfo()**，调用了**getName()**和**getAge()** 方法：
> 
> **\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]
> 
> 1.  public String getInfo()
> 2.  \{
> 3.  
> 4.  return getName()+"\\t"+getAge();
> 5.  \}
> 
>   
> 这时候 **JVM**编译器会将 **getName()**和 **getAge()**方法的引用信息包装成 **CONSTANT\_Methodref\_info**结构体放入到常量池之中。

> ![20141022155455316][]

> 这里的方法调用的方式牵涉到Java非常重要的一个术语和机制，叫动态绑定。这个动态绑定问题以后在单独谈谈。

**2. 怎样表示一个方法引用？**

> 请看下图：

> ![20141110150930996][]
> 
> ![20141111152543921][]

> ![20141111130431203][]

**3. 方法描述符的组成**

> ![20141111125637625][]

> ![20141111125836812][]

**4. getName() 方法引用在常量池中的表示**

![20141111132041264][]

NO11.**类中引用到某个接口中定义的method方法**在常量池中是怎样描述的？(CONSTANT\_InterfaceMethodref\_info**,**CONSTANT\_Name\_Type\_info)

当我们在某个类中使用到了某个接口中的方法，JVM会将用到的接口中的方法信息方知道这个类的常量池中。

比如我们定义了一个**Worker**接口，和一个**Boss**类，在**Boss**类中调用了**Worker**接口中的方法，这时候在**Boss**类的常量池中会有**Worker**接口的方法的引用表示。

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE][![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  package com.louis.jvm;
2.  
3.  /\*\*
4.  \* Worker 接口类
5.  \* @author luan louis
6.  \*/
7.  public interface Worker\{
8.  
9.  public void work();
10. 
11. \}

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE][![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  package com.louis.jvm;
2.  
3.  /\*\*
4.  \* Boss 类，makeMoney()方法 调用Worker 接口的work
5.  \* @author louluan
6.  \*/
7.  public class Boss \{
8.  
9.  public void makeMoney(Worker worker)
10. \{
11. worker.work();
12. \}
13. 
14. \}

我们对**Boss.class**执行**javap -v Boss**,然后会看到如下信息：

![20141111141834454][]

如上图所示，在**Boss**类的**makeMoney()**方法中调用了**Worker**接口的**work()**方法，机器指令是通过**invokeinterface**指令完成的，**invokeinterface**指令后面的操作数，是指向了**Boss**常量池中**Worker**接口的**work()**方法描述，表示的意思就是：“我要调用**Worker**接口的**work()**方法”。

**Worker**接口的**work()**方法引用信息，JVM会使用**CONSTANT\_InterfaceMethodref\_info**结构体来描述，**CONSTANT\_InterfaceMethodref\_info**定义如下：

![20141111142916832][]

**CONSTANT\_InterfaceMethodref\_info**结构体和上面介绍的**CONSTANT\_Methodref\_info** 结构体很基本上相同，它们的不同点只有：

1.**CONSTANT\_InterfaceMethodref\_info** 的tag 值为11，而**CONSTANT\_Methodref\_info**的tag值为10；

2. **CONSTANT\_InterfaceMethodref\_info** 描述的是接口中定义的方法，而**CONSTANT\_Methodref\_info**描述的是实例类中的方法；

小试牛刀

关于方法的描述,完全相同**CONSTANT\_InterfaceMethodref\_info**和上述的**CONSTANT\_Methodref\_info** 结构体完全一致，这里就不单独为**CONSTANT\_InterfaceMethodref\_info**绘制结构图了，请读者依照**CONSTANT\_Methodref\_info**的描述，结合本例子关于**Worker**接口和**Boss**类的关系，使用javap -v Boss,查看常量池信息，然后根据常量池信息，自己动手绘制work() 方法在常量池中的结构。

NO12.CONSTANT\_MethodType\_info，CONSTANT\_MethodHandle\_info，CONSTANT\_InvokeDynamic\_info

如果你从我的《常量池详解》**NO1**节看到了**NO11**节，那么恭喜你，你已经学会了几乎所有的常量池项！只要你掌握了上述的常量池项，你就可以读懂你平常所见到的任何一个**class**文件的常量池了。

至于**NO12**所列出来的三项：CONSTANT\_MethodType\_info,CONSTANT\_MethodHandle\_info,CONSTANT\_InvokeDynamic\_info，我想对你说，暂时先不管它吧。

这三项主要是为了让[Java语言][Java]支持动态语言特性而在Java 7 版本中新增的三个常量池项，只会在极其特别的情况能用到它，在class文件中几乎不会生成这三个常量池项。 其实我花了一些时间来研究这三项，并且想通过各种方式生成这三项，不过没有成功，最后搞的还是[迷迷糊糊][Link 1]的。从我了解到的信息来看，Java 7对动态语言的支持很笨拙，并且当前没有什么应用价值，然后就对着三项的研究先放一放了。）

如果读者有兴趣了解这三项，建议读者搜索关于***Java 7 动态语言特性***方面的文章，推荐阅读：

[ 探秘Java 7：JVM动态语言支持详解][_Java 7_JVM]

[执行篇：解析JDK 7的动态类型语言支持][JDK 7]

[https_blog.csdn.net_wangtaomtk_article_details_52267588]: https://blog.csdn.net/wangtaomtk/article/details/52267588
[view plain]: http://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/40301985#
[CODE]: https://code.csdn.net/assets/CODE_ico.png
[CODE_CODE]: https://code.csdn.net/snippets/515276
[ico_fork.svg]: https://code.csdn.net/assets/ico_fork.svg
[ico_fork.svg 1]: https://code.csdn.net/snippets/515276/fork
[20141020172136250]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/236bf59df76345d0a1ab300721ec44e7.png
[20141021093513953]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/97e7ea8085814f90bcd762946b71acb4.png
[20141021093957765]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/10dca0ab824948ccba7ecc8b5d0081fd.png
[20141021094937961]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/7b4265a8dbbc4eebafe67a158bf9f70b.png
[20141021100345281]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/2e5d9e8c963a4e2a9de8592dc926ff2b.png
[20141021102039512]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/12de1a9ad5db4a65865b7fe27f38859e.png
[20141021141312817]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/a044b932b87d44c3ac69cc3030c8f176.png
[20141022140710727]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/f2dcc4b870fe4f959e2026be895ac3ad.png
[20141022155455316]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/7a0e66e453e147f99e200e05ee0c354e.png
[20141110150930996]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/614b07f0a07d4f0da83f3f5c619adacd.png
[20141111152543921]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/9a49ab888be3440da2fec20cb536f04c.png
[20141111130431203]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/8dc3a3a6ff244d8584a7113914c487bd.png
[20141111125637625]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/289edaeccd1243daa5bbef68c511883b.png
[20141111125836812]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/f152caeb25bd4f4ba05ea232b67efdc9.png
[20141111132041264]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/6c8eef427b984ef691df4fc69a2951d8.png
[20141111141834454]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/83c9f45db2b8484bb52cc16844c21294.png
[20141111142916832]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/29/907163b010bc4cc19d588833eabaddaf.png
[Java]: https://www.baidu.com/s?wd=Java%E8%AF%AD%E8%A8%80&tn=24004469_oem_dg&rsv_dl=gh_pl_sl_csd
[Link 1]: https://www.baidu.com/s?wd=%E8%BF%B7%E8%BF%B7%E7%B3%8A%E7%B3%8A&tn=24004469_oem_dg&rsv_dl=gh_pl_sl_csd
[_Java 7_JVM]: http://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/7%EF%BC%9AJVM%E5%8A%A8%E6%80%81%E8%AF%AD%E8%A8%80%E6%94%AF%E6%8C%81%E8%AF%A6%E8%A7%A3
[JDK 7]: http://icyfenix.iteye.com/blog/1392441