JVM 基础 - 类字节码详解

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多语言编译为字节码在JVM运行

​ 计算机是不能直接运行java代码的,必须要先运行java虚拟机,再由java虚拟机运行编译后的java代码。这个编译后的java代码,就是本文要介绍的java字节码

​ 为什么JVM不能直接运行java代码呢,这是因为在cpu层面看来计算机中所有的操作都是一个个指令的运行汇集而成的,java是高级语言,只有人类才能理解其逻辑,计算机是无法识别的,所以java代码必须要先编译成字节码文件,JVM才能正确识别代码转换后的指令并将其运行。

  • Java代码间接翻译成字节码,储存字节码的文件再交由运行于不同平台上的JVM虚拟机去读取执行,从而实现一次编写,到处运行的目的。

  • JVM也不再只支持Java,由此衍生出了许多基于JVM的编程语言,如Groovy, Scala, Koltin等等。

5.png 源代码中的各种变量,关键字和运算符号的语义最终都会编译成多条字节码命令。而字节码命令所能提供的语义描述能力是要明显强于Java本身的,所以有其他一些同样基于JVM的语言能提供许多Java所不支持的语言特性。

Java字节码文件

class文件本质上是一个以8位字节为基础单位的二进制流,各个数据项目严格按照顺序紧凑的排列在class文件中。jvm根据其特定的规则解析该二进制数据,从而得到相关信息。

Class文件采用一种伪结构来存储数据,它有两种类型:

  1. 无符号数
  • 无符号数属于基本的数据类型,以u1、u2、u4、u8来分别代表1个字节,2个字节,4个字节,8个字节的无符号数。
  • 无符号数可用来描述数字、索引引用、数量值或者按照UTF-8编码构成字符串值。
  • 由多个无符号数或者其他表作为数据项构成的复合数据类型,以“_info”结尾。表用于描述有层次关系的复合结构的数据,整个Class文件本质上就是一张表。由以下数据项构成。
类型名称数量
u4magic1
u2minor_version1
u2major_version1
u2constant_pool_count1
cp_infoconstant_poolconstant_pool_count-1
u2access_flag1
u2this_class1
u2super_class1
u2interfaces_count1
u2interfacesinterfaces_count
u2fields_count1
field_infofieldsfields_count
u2methods_count1
method_info**methodsmethods_count
u2attributes_count1
attribute_infoattributesattributes_count

Class文件结构体:

class ClassFile {
 	u4 magic;  //魔数 0xCAFEBABE
 	u2 minor_version;  //次版本号
 	u2 major_version;  //主版本号
 	u2 constant_pool_count; //常量池计数器
 	cp_info constant_pool[constant_pool_count-1];//常量池 从1开始
 	u2 access_flags;//访问标记
 	u2 this_class;  //类索引
 	u2 super_class; //父类索引
 	u2 interfaces_count; //接口计数器
 	u2 interfaces[interfaces_count];//接口表
 	u2 fields_count;//字段计数器
 	field_info fields[fields_count];//字段表
 	u2 methods_count; //方法计数器
 	method_info methods[methods_count];//方法表
 	u2 attributes_count;//属性计数器
 	attribute_info attributes[attributes_count];//属性表
}

Class文件的结构属性

159.png

魔数

每个Class文件的头4个字节被称为魔数(Magic Number),值为0xCAFEBABE。它的作用在于:当JVM在尝试加载某个文件到内存中来的时候,会首先判断此class文件有没有JVM认为可以接受的“签名”,即JVM会首先读取文件的前4个字节,判断该4个字节是否是“0xCAFEBABE”,如果是,则JVM会认为可以将此文件当作class文件来加载并使用。

版本号

  • 紧接着魔数的这个字节存储的是Class文件的版本号:

    • 第5和第6个字节是次版本号(Minor Version)
    • 第7和第8个字节是主版本号(Major Version)
  • Java的版本号是从45开始的。

常量池

紧接着就是常量池的数据区域了。

  • 前面的两个字节占有的位置叫做常量池计数器(constant_pool_count),它记录着常量池的组成元素 常量池项(cp_info ) 的个数。

  • 紧接着会排列着constant_pool_count-1常量池项(cp_info )

  • 常量池中主要存放两大类常量:字面量(Literal)符号引用(Symbolic Reference)

  • 字面量比较接近Java语言的常量概念,如文本字符串、声明为final的常量值等;

  • 符号引用,包括了三类常量:类和接口的全限定名字段的名称和描述符方法的名称和描述符

9.png

  • 常量池中每一项常量都是一个表,这14种表都有一共同的特点,就是表开始的第一位是一个u1类型的标志位(tag,取值见下表“标志”列),代表当前这个常量属于哪种常量类型。 常量池的项目类型 类型 | 标志(tag 区分类型) | 描述 | | -------------------------------- | ------------ | ------------- | | CONSTANT_Utf8_info | 1 | UTF-8 编码的字符串 | | CONSTANT_Integer_info | 3 | 整性字面量 | | CONSTANT_Float_info | 4 | 浮点型字面量 | | CONSTANT_Long_info | 5 | 长整型字面量 | | CONSTANT_Double_info | 6 | 双精度浮点型字面量 | | CONSTANT_Class_info | 7 | 类或则接口的符号引用 | | CONSTANT_String_info | 8 | 字符串类型字面量 | | CONSTANT_Fieldref_info | 9 | 字段的符号引用 | | CONSTANT_Methodref_info | 10 | 类中方法的符号引用 | | CONSTANT_InterfaceMethodref_info | 11 | 接口中的方法符号引用 | | CONSTANT_NameAndType_info | 12 | 字段或者方法的部分符号引用 | | CONSTANT_MethodHandle_info | 15 | 表示方法句柄 | | CONSTANT_MethodType_info | 16 | 标识方法类型 | | CONSTANT_InvokeDynamic_info | 18 | 表示一个动态方法的调用点 |

访问标志

访问标志,access_flags 是一种掩码标志,用于表示某个类或者接口的访问权限及基础属性。

标志名称标志值含义
ACC_PUBLIC0x0001是否为Public类型
ACC_FINAL0x0010是否被声明为final,只有类可以设置
ACC_SUPER0x0020是否允许使用invokespecial字节码指令的新语义.
ACC_INTERFACE0x0200标志这是一个接口
ACC_ABSTRACT0x0400是否为abstract类型,对于接口或者抽象类来说,次标志值为真,其他类型为假
ACC_SYNTHETIC0x1000标志这个类并非由用户代码产生
ACC_ANNOTATION0x2000标志这是一个注解
ACC_ENUM0x4000标志这是一个枚举

类索引、父类索引与接口索引集合

  • 类索引(this_class)``和父类索引(super_class)都是一个u2类型的数据,而接口索引集合(interfaces)`是一组u2类型的数据的集合,Class文件中由这三项数据来确定这个类的继承关系。

  • 类索引用于确定这个类的全限定名,父类索引用于确定这个类的父类的全限定名。(除了java.lang.Object外,所有Java类的父类索引都不为0);接口索引集合用来描述这个类实现了哪些接口。

  • 类索引、父类索引和接口索引集合都按顺序排列在访问标志后面,类索引和父类索引用两个u2类型的索引值表示,它们各自指向一个类型为CONSTANT_Class_info的类描述符常量,通过CONSTANT_Class_info类型的常量中的索引值可以找到定义在CONSTANT_Utf8_info类型的常量中的全限定名字符串。

  • 接口索引集合,入口的第一项——u2类型的数据为接口计数器(interfaces_count),表示索引表的容量。如果该类没有实现任何接口,则该计数器值为0,后面的接口索引表不占用任何字节。

字段表

字段表,fields[]数组中的每个成员都必须是一个fields_info结构的数据项,用于表示当前类或接口中某个字段的完整描述。 fields[]数组描述当前类或接口声明的所有字段,但不包括从父类或父接口继承的部分。

类型名称数量备注
u2access_flags1字段访问标志
u2name_index1字段的简单名称(对常量池的引用)
u2descriptor_index1字段和方法的描述符(对常量池的引用)
u2attributes_count1
attribute_infoattributesattributes_count
field_info {
u2 access_flags;//字段被访问权限和基础属性的掩码标志。
u2 name_index;
u2 descriptor_index;
u2 attributes_count;
attribute_info attributes[attributes_count];
}

描述符标识字符含义

标识字符含义标识字符含义
B基本类型byteJ基本类型long
C基本类型charS基本类型short
D基本类型doubleZ基本类型boolean
F基本类型floatV基本类型void
I基本类型intL对象类型,如Ljava/lang/Object

方法表

方法表,methods[] 数组中的每个成员都必须是一个 method_info 结构的数据项,用于表示当前类或接口中某个方法的完整描述。如果某个method_info 结构的access_flags 项既没有设置 ACC_NATIVE 标志也没有设置ACC_ABSTRACT 标志,那么它所对应的方法体就应当可以被 Java 虚拟机直接从当前类加载,而不需要引用其它类。 method_info结构可以表示类和接口中定义的所有方法,包括实例方法、类方法、实例初始化方法方法和类或接口初始化方法方法 。methods[]数组只描述当前类或接口中声明的方法,不包括从父类或父接口继承的方法。

属性表

属性表,attributes 表的每个项的值必须是attribute_info结构。

在Java 7 规范里,Class文件结构中的attributes表的项包括下列定义的属性: InnerClasses EnclosingMethod SyntheticSignatureSourceFileSourceDebugExtensionDeprecatedRuntimeVisibleAnnotations RuntimeInvisibleAnnotations以及BootstrapMethods属性。

通用格式

attribute_info {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u1 info[attribute_length];
}
属性名称使用位置含义
Code方法表Java代码编译成的字节码指令
ConstantValue字段表由final关键字定义的常量值
Deprecated类、方法表、字段被声明为deprecated的方法和字段
Exceptions方法表方法抛出的异常列表
EnclosingMethod类文件仅当一个类为局部类或者匿名类是才能拥有这个属性,这个属性用于标识这个类所在的外围方法
InnerClass类文件内部类列表
LineNumberTableCode属性Java源码的行号与字节码指令的对应关系
LocalVariableTableCode属性方法的局部变量描述
StackMapTableCode属性JDK1.6中新增的属性,供新的类型检查检验器检查和处理目标方法的局部变量和操作数有所需要的类是否匹配
Signature类、方法表、字段用于支持泛型情况下的方法签名
SourceFile类文件记录源文件名称
SourceDebugExtension类文件用于存储额外的调试信息
Synthetic类、方法表、字段标志方法或字段为编译器自动生成的
LocalVariableTypeTable使用特征签名代替描述符,是为了引入泛型语法之后能描述泛型参数化类型而添加
RuntimeVisibleAnnotations类、方法表、字段为动态注解提供支持
RuntimeInvisibleAnnotations类、方法表、字段用于指明哪些注解是运行时不可见的
RuntimeVisibleParameterAnnotations方法表作用与RuntimeVisibleAnnotations属性类似,只不过作用对象为方法
RuntimeInvisibleParameterAnnotations方法表作用与RuntimeInvisibleAnnotations属性类似,作用对象哪个为方法参数
AnnotationDefault方法表用于记录注解类元素的默认值
BootstrapMethos类文件用于保存invokeddynamic指令引用的引导方式限定符
RuntimeVisibleTypeAnnotations类、方法表、字段、Code属性指明哪些注解运行时可见的
RuntimeInvisibleTypeAnnotations类、方法表、字段、Code属性指明哪些注解运行时不可见的
MethodParameters方法表用于支持(编译时加上-parameters参数)将方法名称编译进class文件,并在运行中获取
Module用于记录一个Module名称及相关信息
ModulePackages用于记录一个模块中被exports 或则opens的包
ModuleMainClass指定一个模块的指令
NestHost用于支持嵌套类的反射和访问控制API,一个内部类通过该属性得知自己的宿主类
NestMembers用于支持嵌套类的反射和访问控制API,一个宿主类通过该属性得知自己有哪些内部类

例子

下面以一个简单的例子来逐步讲解字节码。

//Main.java
public class Main {
    
    private int m;
    
    public int inc() {
        return m + 1;
    }
}

通过以下命令, 可以在当前所在路径下生成一个Main.class文件。

javac Main.java

以文本的形式打开生成的class文件,内容如下:

cafe babe 0000 0034 0013 0a00 0400 0f09
0003 0010 0700 1107 0012 0100 016d 0100
0149 0100 063c 696e 6974 3e01 0003 2829
5601 0004 436f 6465 0100 0f4c 696e 654e
756d 6265 7254 6162 6c65 0100 0369 6e63
0100 0328 2949 0100 0a53 6f75 7263 6546
696c 6501 0009 4d61 696e 2e6a 6176 610c
0007 0008 0c00 0500 0601 0010 636f 6d2f
7268 7974 686d 372f 4d61 696e 0100 106a
6176 612f 6c61 6e67 2f4f 626a 6563 7400
2100 0300 0400 0000 0100 0200 0500 0600
0000 0200 0100 0700 0800 0100 0900 0000
1d00 0100 0100 0000 052a b700 01b1 0000
0001 000a 0000 0006 0001 0000 0003 0001
000b 000c 0001 0009 0000 001f 0002 0001
0000 0007 2ab4 0002 0460 ac00 0000 0100
0a00 0000 0600 0100 0000 0800 0100 0d00
0000 0200 0e

对于文件中的16进制代码,除了开头的cafe babe,剩下的内容大致可以翻译成: 啥玩意啊这......

英雄莫慌,我们就从我们所能认识的"cafe babe"讲起吧。 文件开头的4个字节称之为 魔数,唯有以"cafe babe"开头的class文件方可被虚拟机所接受,这4个字节就是字节码文件的身份识别。 目光右移,0000是编译器jdk版本的次版本号0,0034转化为十进制是52,是主版本号,java的版本号从45开始,除1.0和1.1都是使用45.x外,以后每升一个大版本,版本号加一。也就是说,编译生成该class文件的jdk版本为1.8.0。 通过java -version命令稍加验证, 可得结果。

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_131-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.131-b11, mixed mode)

结果验证成立。

反编译字节码文件

使用到java内置的一个反编译工具javap可以反编译字节码文件。 通过javap -help可了解javap的基本用法

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

输入命令javap -verbose -p Main.class查看输出内容:

Classfile /E:/JavaCode/TestProj/out/production/TestProj/com/rhythm7/Main.class
  Last modified 2018-4-7; size 362 bytes
  MD5 checksum 4aed8540b098992663b7ba08c65312de
  Compiled from "Main.java"
public class com.rhythm7.Main
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#18         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #3.#19         // com/rhythm7/Main.m:I
   #3 = Class              #20            // com/rhythm7/Main
   #4 = Class              #21            // java/lang/Object
   #5 = Utf8               m
   #6 = Utf8               I
   #7 = Utf8               <init>
   #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               LocalVariableTable
  #12 = Utf8               this
  #13 = Utf8               Lcom/rhythm7/Main;
  #14 = Utf8               inc
  #15 = Utf8               ()I
  #16 = Utf8               SourceFile
  #17 = Utf8               Main.java
  #18 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V
  #19 = NameAndType        #5:#6          // m:I
  #20 = Utf8               com/rhythm7/Main
  #21 = Utf8               java/lang/Object
{
  private int m;
    descriptor: I
    flags: ACC_PRIVATE

  public com.rhythm7.Main();
    descriptor: ()V
    flags: 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 3: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Lcom/rhythm7/Main;

  public int inc();
    descriptor: ()I
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: getfield      #2                  // Field m:I
         4: iconst_1
         5: iadd
         6: ireturn
      LineNumberTable:
        line 8: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       7     0  this   Lcom/rhythm7/Main;
}
SourceFile: "Main.java"

方法表集合

在常量池之后的是对类内部的方法描述,在字节码中以表的集合形式表现,暂且不管字节码文件的16进制文件内容如何,我们直接看反编译后的内容。

private int m;
  descriptor: I
  flags: ACC_PRIVATE

此处声明了一个私有变量m,类型为int,返回值为int

public com.rhythm7.Main();
   descriptor: ()V
   flags: 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 3: 0
     LocalVariableTable:
       Start  Length  Slot  Name   Signature
           0       5     0  this   Lcom/rhythm7/Main;

这里是构造方法:Main(),返回值为void, 公开方法。 code内的主要属性为:

  • stack

最大操作数栈,JVM运行时会根据这个值来分配栈帧(Frame)中的操作栈深度,此处为1

  • locals:

局部变量所需的存储空间,单位为Slot, Slot是虚拟机为局部变量分配内存时所使用的最小单位,为4个字节大小。方法参数(包括实例方法中的隐藏参数this),显示异常处理器的参数(try catch中的catch块所定义的异常),方法体中定义的局部变量都需要使用局部变量表来存放。值得一提的是,locals的大小并不一定等于所有局部变量所占的Slot之和,因为局部变量中的Slot是可以重用的。

  • args_size:

方法参数的个数,这里是1,因为每个实例方法都会有一个隐藏参数this

  • attribute_info

方法体内容,0,1,4为字节码"行号",该段代码的意思是将第一个引用类型本地变量推送至栈顶,然后执行该类型的实例方法,也就是常量池存放的第一个变量,也就是注释里的"java/lang/Object."":()V", 然后执行返回语句,结束方法。

  • LineNumberTable

该属性的作用是描述源码行号与字节码行号(字节码偏移量)之间的对应关系。可以使用 -g:none 或-g:lines选项来取消或要求生成这项信息,如果选择不生成LineNumberTable,当程序运行异常时将无法获取到发生异常的源码行号,也无法按照源码的行数来调试程序。

  • LocalVariableTable

该属性的作用是描述帧栈中局部变量与源码中定义的变量之间的关系。可以使用 -g:none 或 -g:vars来取消或生成这项信息,如果没有生成这项信息,那么当别人引用这个方法时,将无法获取到参数名称,取而代之的是arg0, arg1这样的占位符。 start 表示该局部变量在哪一行开始可见,length表示可见行数,Slot代表所在帧栈位置,Name是变量名称,然后是类型签名。

同理可以分析Main类中的另一个方法"inc()": 方法体内的内容是:将this入栈,获取字段#2并置于栈顶, 将int类型的1入栈,将栈内顶部的两个数值相加,返回一个int类型的值。

实战

分析try-catch-finally

通过以上一个最简单的例子,可以大致了解源码被编译成字节码后是什么样子的。 下面利用所学的知识点来分析一些Java问题:

public class TestCode {
    public int foo() {
        int x;
        try {
            x = 1;
            return x;
        } catch (Exception e) {
            x = 2;
            return x;
        } finally {
            x = 3;
        }
    }
} 

试问当不发生异常和发生异常的情况下,foo()的返回值分别是多少。

javac TestCode.java
javap -verbose TestCode.class

查看字节码的foo方法内容:

public int foo();
    descriptor: ()I
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=5, args_size=1
         0: iconst_1 //int型1入栈 ->栈顶=1
         1: istore_1 //将栈顶的int型数值存入第二个局部变量 ->局部2=1
         2: iload_1 //将第二个int型局部变量推送至栈顶 ->栈顶=1
         3: istore_2 //!!将栈顶int型数值存入第三个局部变量 ->局部3=1
         
         4: iconst_3 //int型3入栈 ->栈顶=3
         5: istore_1 //将栈顶的int型数值存入第二个局部变量 ->局部2=3
         6: iload_2 //!!将第三个int型局部变量推送至栈顶 ->栈顶=1
         7: ireturn //从当前方法返回栈顶int数值 ->1
         
         8: astore_2 // ->局部3=Exception
         9: iconst_2 // ->栈顶=2
        10: istore_1 // ->局部2=2
        11: iload_1 //->栈顶=2
        12: istore_3 //!! ->局部4=2
        
        13: iconst_3 // ->栈顶=3
        14: istore_1 // ->局部1=3
        15: iload_3 //!! ->栈顶=2
        16: ireturn // -> 2
        
        17: astore        4 //将栈顶引用型数值存入第五个局部变量=any
        19: iconst_3 //将int型数值3入栈 -> 栈顶3
        20: istore_1 //将栈顶第一个int数值存入第二个局部变量 -> 局部2=3
        21: aload         4 //将局部第五个局部变量(引用型)推送至栈顶
        23: athrow //将栈顶的异常抛出
      Exception table:
         from    to  target type
             0     4     8   Class java/lang/Exception //0到4行对应的异常,对应#8中储存的异常
             0     4    17   any //Exeption之外的其他异常
             8    13    17   any
            17    19    17   any

在字节码的4,5,以及13,14中执行的是同一个操作,就是将int型的3入操作数栈顶,并存入第二个局部变量。这正是我们源码在finally语句块中内容。也就是说,JVM在处理异常时,会在每个可能的分支都将finally语句重复执行一遍。

通过一步步分析字节码,可以得出最后的运行结果是:

  • 不发生异常时: return 1
  • 发生异常时: return 2
  • 发生非Exception及其子类的异常,抛出异常,不返回值

kotlin 函数扩展的实现

kotlin提供了扩展函数的语言特性,借助这个特性,我们可以给任意对象添加自定义方法。 以下示例为Object添加"sayHello"方法

//SayHello.kt
package com.rhythm7

fun Any.sayHello() {
    println("Hello")
}

编译后,使用javap查看生成SayHelloKt.class文件的字节码。

Classfile /E:/JavaCode/TestProj/out/production/TestProj/com/rhythm7/SayHelloKt.class
Last modified 2018-4-8; size 958 bytes
 MD5 checksum 780a04b75a91be7605cac4655b499f19
 Compiled from "SayHello.kt"
public final class com.rhythm7.SayHelloKt
 minor version: 0
 major version: 52
 flags: ACC_PUBLIC, ACC_FINAL, ACC_SUPER
Constant pool:
    //省略常量池部分字节码
{
 public static final void sayHello(java.lang.Object);
   descriptor: (Ljava/lang/Object;)V
   flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL
   Code:
     stack=2, locals=2, args_size=1
        0: aload_0
        1: ldc           #9                  // String $receiver
        3: invokestatic  #15                 // Method kotlin/jvm/internal/Intrinsics.checkParameterIsNotNull:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/String;)V
        6: ldc           #17                 // String Hello
        8: astore_1
        9: getstatic     #23                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       12: aload_1
       13: invokevirtual #28                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
       16: return
     LocalVariableTable:
       Start  Length  Slot  Name   Signature
           0      17     0 $receiver   Ljava/lang/Object;
     LineNumberTable:
       line 4: 6
       line 5: 16
   RuntimeInvisibleParameterAnnotations:
     0:
       0: #7()
}
SourceFile: "SayHello.kt"

观察头部发现,koltin为文件SayHello生成了一个类,类名"com.rhythm7.SayHelloKt". 由于我们一开始编写SayHello.kt时并不希望SayHello是一个可实例化的对象类,所以,SayHelloKt是无法被实例化的,SayHelloKt并没有任何一个构造器。 再观察唯一的一个方法:发现Any.sayHello()的具体实现是静态不可变方法的形式:

public static final void sayHello(java.lang.Object);

所以当我们在其他地方使用Any.sayHello()时,事实上等同于调用java的SayHelloKt.sayHello(Object)方法。 顺便一提的是,当扩展的方法为Any时,意味着Any是non-null的,这时,编译器会在方法体的开头检查参数的非空,即调用 kotlin.jvm.internal.Intrinsics.checkParameterIsNotNull(Object value, String paramName) 方法来检查传入的Any类型对象是否为空。如果我们扩展的函数为Any?.sayHello(),那么在编译后的文件中则不会有这段字节码的出现。

参考资料:

《Java Virtual Machine Specification Java SE 7 中文版》

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