Java?常量池詳解之class文件常量池?和class運行時常量池
2.class文件常量池(class constant pool)
產(chǎn)生時機:當(dāng)java文件被編譯成class文件之后,就會生成class常量池,跟jvm 無關(guān)系
常量池主要存放兩大類常量:字面量;符號引用
字面量接近Java語言層面的常量概念,如文本字符串、聲明為final的常量值等
(Integer、 Float 、Long、 Double、 String、 UTF-8)
符號引用包含三類引用:
1、 類和接口的全限定名 org.springframework…Bean
舉例:jvm/Hotspot/ConstantsTest
#7 = Class #41 // jvm/Hotspot/ConstantsTest #41 = Utf8 jvm/Hotspot/ConstantsTest
2、字段的名稱和描述符
舉例: int b
#4 = Fieldref #7.#37 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.b:I #7 = Class #41 // jvm/Hotspot/ConstantsTest #37 = NameAndType #17:#18 // b:I #41 = Utf8 jvm/Hotspot/ConstantsTest #17 = Utf8 b #18 = Utf8 I
3、方法的名稱和描述符
舉例:int getB()
#9 = Methodref #7.#42 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.getB:()I #7 = Class #41 // jvm/Hotspot/ConstantsTest #42 = NameAndType #26:#27 // getB:()I #41 = Utf8 jvm/Hotspot/ConstantsTest #26 = Utf8 getB #27 = Utf8 ()I
Class 文件布局 如下(跟方法區(qū)布局息息相關(guān)的)
public class ConstantsTest { private static Integer a = 10; private int b; private String c = "cc"; private static String d = "dd"; public int getB() { return b; } public static int getA() { return a; } public static void main(String[] args) { ConstantsTest constantsTest = new ConstantsTest(); constantsTest.getB(); ConstantsTest.getA(); } }
//執(zhí)行下面這個語句
javap -c -v -p ConstantsTest.class 得到
public class jvm.Hotspot.ConstantsTest minor version: 0 major version: 52 flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER Constant pool: #1 = Methodref #14.#34 // java/lang/Object."<init>":()V #2 = String #35 // cc #3 = Fieldref #7.#36 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.c:Ljava/lang/String; #4 = Fieldref #7.#37 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.b:I #5 = Fieldref #7.#38 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.a:Ljava/lang/Integer; #6 = Methodref #39.#40 // java/lang/Integer.intValue:()I #7 = Class #41 // jvm/Hotspot/ConstantsTest #8 = Methodref #7.#34 // jvm/Hotspot/ConstantsTest."<init>":()V #9 = Methodref #7.#42 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.getB:()I #10 = Methodref #7.#43 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.getA:()I #11 = Methodref #39.#44 // java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; #12 = String #45 // dd #13 = Fieldref #7.#46 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.d:Ljava/lang/String; #14 = Class #47 // java/lang/Object #15 = Utf8 a #16 = Utf8 Ljava/lang/Integer; #17 = Utf8 b #18 = Utf8 I #19 = Utf8 c #20 = Utf8 Ljava/lang/String; #21 = Utf8 d #22 = Utf8 <init> #23 = Utf8 ()V #24 = Utf8 Code #25 = Utf8 LineNumberTable #26 = Utf8 getB #27 = Utf8 ()I #28 = Utf8 getA #29 = Utf8 main #30 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #31 = Utf8 <clinit> #32 = Utf8 SourceFile #33 = Utf8 ConstantsTest.java #34 = NameAndType #22:#23 // "<init>":()V #35 = Utf8 cc #36 = NameAndType #19:#20 // c:Ljava/lang/String; #37 = NameAndType #17:#18 // b:I #38 = NameAndType #15:#16 // a:Ljava/lang/Integer; #39 = Class #48 // java/lang/Integer #40 = NameAndType #49:#27 // intValue:()I #41 = Utf8 jvm/Hotspot/ConstantsTest #42 = NameAndType #26:#27 // getB:()I #43 = NameAndType #28:#27 // getA:()I #44 = NameAndType #50:#51 // valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; #45 = Utf8 dd #46 = NameAndType #21:#20 // d:Ljava/lang/String; #47 = Utf8 java/lang/Object #48 = Utf8 java/lang/Integer #49 = Utf8 intValue #50 = Utf8 valueOf #51 = Utf8 (I)Ljava/lang/Integer; { private static java.lang.Integer a; descriptor: Ljava/lang/Integer; flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC private int b; descriptor: I flags: ACC_PRIVATE private java.lang.String c; descriptor: Ljava/lang/String; flags: ACC_PRIVATE private static java.lang.String d; descriptor: Ljava/lang/String; flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC public jvm.Hotspot.ConstantsTest(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=2, locals=1, args_size=1 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4: aload_0 5: ldc #2 // String cc 7: putfield #3 // Field c:Ljava/lang/String; 10: return LineNumberTable: line 10: 0 line 13: 4 public int getB(); descriptor: ()I flags: ACC_PUBLIC Code: stack=1, locals=1, args_size=1 0: aload_0 1: getfield #4 // Field b:I 4: ireturn LineNumberTable: line 17: 0 public static int getA(); descriptor: ()I flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=1, locals=0, args_size=0 0: getstatic #5 // Field a:Ljava/lang/Integer; 3: invokevirtual #6 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 6: ireturn LineNumberTable: line 21: 0 public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=2, locals=2, args_size=1 0: new #7 // class jvm/Hotspot/ConstantsTest 3: dup 4: invokespecial #8 // Method "<init>":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: invokevirtual #9 // Method getB:()I 12: pop 13: invokestatic #10 // Method getA:()I 16: pop 17: return LineNumberTable: line 25: 0 line 26: 8 line 27: 13 line 28: 17 static {}; descriptor: ()V flags: ACC_STATIC Code: stack=1, locals=0, args_size=0 0: bipush 10 2: invokestatic #11 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 5: putstatic #5 // Field a:Ljava/lang/Integer; 8: ldc #12 // String dd 10: putstatic #13 // Field d:Ljava/lang/String; 13: return LineNumberTable: line 11: 0 line 14: 8 }
3.class運行時常量池
Class運行時常量池其實是當(dāng)類加載到內(nèi)存中后,jvm就會將class常量池中的內(nèi)容存放到運行時常量池中。 里面放的也是符號引用和字面量,跟我們的class文件常量池放的東西是一樣的
可以把Class文件常量池看作靜態(tài)常量池(里面是符號引用), 而運行時常量池是動態(tài)常量池(里面有直接引用),他倆是同一個東西,只是狀態(tài)時機不同而已。
問題:Class 文件信息是否能跟方法區(qū)對應(yīng)上來?
發(fā)現(xiàn)是能跟夠一一對應(yīng)的上的。方法區(qū)其實就可以簡單看成運行狀態(tài)的Class文件的布局
1. 符號引用(脫離jvm 體系來講,就單純class文件的符號引用而已)
符號引用以一組符號來描述所引用的目標(biāo),在編譯的時候一個每個java類都會被編譯成一個class文件, 但在編譯的時候虛擬機并不知道所引用類的地址,多以就用符號引用來代替 ,而在這個解析階段就是為了把這個符號引用轉(zhuǎn)化成為真正的地址的階段
比如:class 文件里面有個方法調(diào)用getB()方法。 還沒到準(zhǔn)備階段(虛擬機就會進入準(zhǔn)備階段。在這個階段,虛擬機就會為這個類分配相應(yīng)的內(nèi)存空間,并設(shè)置默認(rèn)初始值)。是不知道具體new 對象所在的地址的。class 文件里面只是符號引用,知道是用這個類的方法。
public static void main(String[] args) { ConstantsTest constantsTest = new ConstantsTest(); constantsTest.getB(); } //對應(yīng)的反編譯 代碼其實 是 9: invokevirtual #9 // Method getB:()I 但其實#9 是常量池里面的 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.getB:()I
2.直接引用
直接引用和虛擬機的布局是相關(guān)的如果有了直接引用,那么直接引用的目標(biāo)一定被加載到了內(nèi)存中。(有具體引用地址的指針,被引用的類、方法或者變量已經(jīng)被加載到內(nèi)存中)
3.靜態(tài)鏈接
當(dāng)一個字節(jié)碼文件被裝載進 JVM 內(nèi)部時,如果被調(diào)用的目標(biāo)方法在編譯期可知,且運行期保持不變時,這種情況下將調(diào)用方法的符號引用轉(zhuǎn)換為直接引用的過程稱之為靜態(tài)鏈接
比如:調(diào)用靜態(tài)方法, 調(diào)用實例的私有構(gòu)造器, 私有方法, 父類方法,被final修飾的方法(其實就是不能被子類重寫的方法,能確定唯一性)
4.動態(tài)鏈接
如果被調(diào)用的方法在編譯期無法被確定下來,也就是說,只能夠在程序運行期將調(diào)用的方法的符號轉(zhuǎn)換為直接引用,由于這種引用轉(zhuǎn)換過程具備動態(tài)性,因此也被稱之為動態(tài)鏈接。
比如:(B b = new B2() ) 父類聲明,子類實現(xiàn)的情況,方法被子類重寫了。
案例分析
有一個父類B 和子類B2 ,子類B2實現(xiàn)了B的getA 方法
public class B { private int a = 2; public int getA() { return a; } public static void print() { System.out.println("aaa"); } public final void b() { } private void c() { System.out.println("c"); } } //只能重寫getA方法 public class B2 extends B { @Override public int getA() { return 2; }
此時有個線程調(diào)用了聲明為B ,但是實現(xiàn)為B2的方法
public static void main(String[] args) { B b2 = new B2(); b2.getA(); b2.b(); }
class文件編譯結(jié)果如下:
0: new #4 // class jvm/Hotspot/B2
3: dup
4: invokespecial #5 // Method jvm/Hotspot/B2."<init>":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: invokevirtual #2 // Method jvm/Hotspot/B.getA:()I
12: pop
13: aload_1
14: invokevirtual #6 // Method jvm/Hotspot/B.b:()V
17: return
此時這個 b2.getA() 他是動態(tài)鏈接,他只有在運行期間才知道用了具體哪個類,因為他這個方法可以被重寫了,他可以是B類的getA方法,也可以是B2的get方法。此時這個 b2.b() 他是靜態(tài)鏈接,他在編譯期就確定是B類的b方法,是可以直接引用的
問題 :動態(tài)鏈接跟什么有關(guān)系?
動態(tài)鏈接在棧幀里面,不會在停留在方法區(qū)里面,是跟線程有關(guān)系的
public class A { int a = 1; public int getA() { return a; } } public class A2 extends A { @Override public int getA() { return 10; } } public class B { public int getB(A a) { return a.getA(); } } public class B2 extends B { @Override public int getB(A a) { return a.getA()+1; } }
線程調(diào)用
public static void main(String[] args) { B b2 = new B2(); A a2 = new A2(); b2.getB(a2); } //java反編譯之后得到 0: new #2 // class jvm/Hotspot/B2 3: dup 4: invokespecial #3 // Method jvm/Hotspot/B2."<init>":()V 7: astore_1 8: new #4 // class jvm/Hotspot/A2 11: dup 12: invokespecial #5 // Method jvm/Hotspot/A2."<init>":()V 15: astore_2 16: aload_1 17: aload_2 18: invokevirtual #6 // Method jvm/Hotspot/B.getB:(Ljvm/Hotspot/A;)I 21: pop 22: return
雖然我們初始化的是B2的類,但是符號引用是B,是根據(jù)聲明量B來的
然后動態(tài)鏈接會幫助我們在用b2.getB方法的時候,幫我們指向B2 而不是一開始寫的B。
到此這篇關(guān)于Java 常量池詳解之class文件常量池 和class運行時常量池的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java class常量池內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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