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JVM字节码文件概述
字节码文件是跨平台的吗?
Java 虚拟机不和包括 Java 在内的任何语言绑定,它只与“Class 文件”这种特定的二进制文件格式所关联。 无论使用何种语言进行软件开发,只要能将源文件编译为正确的Class文件,那么这种语言就可以在Java虚拟机上执行。可以说,统一而强大的Class文件结构,就是Java虚拟机的基石、桥梁。
想要让一个Java程序正确地运行在JVM中,Java源码就必须要被编译为符合JVM规范的字节码。
所有的JVM全部遵守Java虚拟机规范,也就是说所有的JVM环境都是一样的,这样一来字节码文件可以在各种JVM上运行。
从Java虚拟机的角度看,通过Class文件,可以让更多的计算机语言支持Java虚拟机平台。因此,Class文件结构不仅仅是Java虚拟机的执行入口,更是Java生态圈的基础和核心。
class文件里有什么?
源代码经过编译器编译之后便会生成一个字节码文件,字节码是一种二进制的类文件,它的内容是JVM的指令,而不像C、C++经由编译器直接生成机器码。
随着Java平台的不断发展,在将来,Class文件的内容也一定会做进一步的扩充,但是其基本的格式和结构不会做重大调整。
生成class文件的编译器
前端编译器 vs 后端编译器
前端编译器的种类
Java源代码的编译结果是字节码,那么肯定需要有一种编译器能够将Java源码编译为字节码,承担这个重要责任的就是配置在path环境变量中的javac编译器。javac是一种能够将Java源码编译为字节码的前端编译器。
HotSpot VM并没有强制要求前端编译器只能使用javac来编译字节码,其实只要编译结果符合JVM规范都可以被JVM所识别即可。
在Java的前端编译器领域,除了javac之外,还有一种被大家经常用到的前端编译器,那就是内置在Eclipse中的ECJ (Eclipse Compiler for Java)编译器。和Javac的全量式编译不同,ECJ是一种增量式编译器。 默认情况下,IntelliJ IDEA 使用 javac 编译器。(还可以自己设置为AspectJ编译器 ajc)
前端编译器的任务
前端编译器的主要任务就是负责将符合Java语法规范的Java代码转换为符合JVM规范的字节码文件。
前端编译器并不会直接涉及编译优化等方面的技术,而是将这些具体优化细节移交给HotSpot的JIT编译器负责。
什么是字节码指令(byte code)?
Java虚拟机的指令由一个字节长度的、代表着某种特定操作含义的操作码(opcode)以及跟随其后的零至多个代表此操作所需参数的操作数(operand)所构成。虚拟机中许多指令并不包含操作数,只有一个操作码。
如何读懂class文件?
方式一:一个一个二进制的看。这里用到的是Notepad++,需要安装一个HEX-Editor插件,或者使用Binary Viewer
方式二:使用javap指令:jdk自带的反解析工具
方式三:使用IDEA插件:jclasslib 或jclasslib bytecode viewer客户端工具。(可视化更好)