摘要：字節(jié)碼是程序的中間表示形式介于人類可讀的源碼和機(jī)器碼之間。在中一般是用編譯源文件變成字節(jié)碼，也就是我們的文件。字節(jié)碼的執(zhí)行操作，指的就是對(duì)當(dāng)前棧幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的操作。

為什么會(huì)寫(xiě)這篇文章呢?主要是之前調(diào)研過(guò)日志脫敏相關(guān)的一些，具體可以參考LOG4j脫敏插件如何編寫(xiě)
里面描述了日志脫敏插件編寫(xiě)方法:

直接在toString中修改代碼，這種方法很麻煩，效率低，需要修改每一個(gè)要脫敏的類，或者寫(xiě)個(gè)idea插件自動(dòng)修改toString()，這樣不好的地方在于所有編譯器都需要開(kāi)個(gè)插件，不夠通用。

在編譯時(shí)期修改抽象語(yǔ)法樹(shù)修改toString()方法，就像類似Lombok一樣，這個(gè)之前調(diào)研過(guò)，開(kāi)發(fā)難度較大，可能后會(huì)更新如何去寫(xiě)。

在加載的時(shí)候通過(guò)實(shí)現(xiàn)Instrumentation接口 asm庫(kù)，修改class文件的字節(jié)碼，但是有個(gè)比較麻煩的地方在于需要給jvm加上啟動(dòng)參數(shù) -javaagent:agentjarpath，這個(gè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，但是實(shí)現(xiàn)后發(fā)現(xiàn)的確不夠通用。

期中二三兩個(gè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，開(kāi)發(fā)這個(gè)的確比較有趣，自己的知識(shí)面也得到了擴(kuò)展，后續(xù)會(huì)通過(guò)寫(xiě)4-5篇的文章，一步一步的帶大家如何去實(shí)現(xiàn)這些有趣的工具，學(xué)會(huì)了之后，通過(guò)大家豐富的想象力相信能實(shí)現(xiàn)更多有意思的東西。

例如我這篇文章要介紹的通過(guò)修改字節(jié)碼去實(shí)現(xiàn)日志脫敏，其實(shí)就是修改toString的字節(jié)碼:
可以看看怎么用:

@Desensitized
public class StreamDemo1 {


    private User user;
    @DesFiled(MobileDesFilter.class)
    private String name;
    private String idCard;
    @DesFiled(AddressDesFilter.class)
    private List mm;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        StreamDemo1 streamDemo1 = new StreamDemo1();
        streamDemo1.setUser(new User());
        streamDemo1.setName("18428368642");
        streamDemo1.setIdCard("22321321321");
        streamDemo1.setMm(Arrays.asList("北京是朝陽(yáng)區(qū)打撒所大所大","北京是朝陽(yáng)區(qū)打撒所大所大"));
        System.out.println(streamDemo1);
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "StreamDemo1{" +
                "user=" + user +
                ", name="" + name + """ +
                ", idCard="" + idCard + """ +
                ", mm=" + mm +
                "}";
    }
}

這個(gè)類很普通對(duì)吧，和其他的實(shí)體類，唯一的區(qū)別是多了一個(gè)注解: @DesFiled(MobileDesFilter.class),有了這個(gè)注解我們執(zhí)行這個(gè)main方法:他會(huì)輸出:

StreamDemo1{user=bean.User@22d8cfe0, name="184****4777", idCard="22321321321", mm=[北京是朝陽(yáng)區(qū)打*****, 北京是朝陽(yáng)區(qū)打*****]}

可以看見(jiàn)我們明明輸入的是不帶號(hào)的手機(jī)號(hào)，為什么輸出缺帶號(hào)了呢，這就是操縱字節(jié)碼的神奇。當(dāng)然大家也可以自己擴(kuò)展思維，你可以用他來(lái)做aop切面，當(dāng)然cglib做切面的確也是操縱的字節(jié)碼，你也可以用它來(lái)做你想讓它做的事

另一方面我也調(diào)研了lombok的實(shí)現(xiàn)，對(duì)此我發(fā)現(xiàn)修改抽象語(yǔ)法樹(shù)，似乎更加有趣，你可以想象，你平時(shí)是否重復(fù)的給每個(gè)方法打印入?yún)⒊鰠ⅲ臅r(shí)耗力？你平時(shí)是否在為缺少關(guān)鍵的日志而感到想罵人?你平時(shí)是否害怕用寫(xiě)AOP用反射打日志會(huì)影響性能？為了解決這個(gè)問(wèn)題做了一個(gè)意思的工具slothLog,github地址:slothlog github https://github.com/lzggsimida... (當(dāng)然也求各位大佬們給點(diǎn)star，O(∩_∩)O哈哈~)。

@LogInfo
public class DemoService {
    public String hello(String name, int age){
        System.out.println(name + age + "hello");
        return name+age;
    }
    public static void main(String[] args) {
        DemoService demoService = new DemoService();
        demoService.hello("java", 100);
    }
}

通過(guò)上面會(huì)輸出以下信息，將方法的出參，入?yún)⒍歼M(jìn)行輸出，脫離了調(diào)試時(shí)缺少日志的苦惱

[INFO ] 2018-07-20 20:02:42,219 DemoService.main invoke start  args: {} 
[INFO ] 2018-07-20 20:02:42,220 DemoService.hello invoke start  name: java ,age: 100 
java100hello
[INFO ] 2018-07-20 20:02:42,221 DemoService.hello invoke end  name: java ,age: 100 , result: java100

后續(xù)我會(huì)一步一步的教大家如何去完成一個(gè)類似Lombok的修改語(yǔ)法樹(shù)的框架，做更多有趣的事。

如果你不喜歡上面這些東西，也別著急，字節(jié)碼是java的基礎(chǔ)，我覺(jué)得是所有Java程序員需要必備的，當(dāng)然你也有必要了解一下。
本篇是系列的第一篇，這篇主要講的主要是字節(jié)碼是什么，通過(guò)對(duì)這篇的了解，也是后續(xù)章節(jié)的基礎(chǔ)。

機(jī)器碼(machine code)顧名思義也就是，機(jī)器能識(shí)別的代碼，也叫原生碼。機(jī)器碼是CPU可直接解讀的指令。機(jī)器碼與硬件等有關(guān)，不同的CPU架構(gòu)支持的硬件碼也不相同。機(jī)器碼是和我們的底層硬件直接打交道，現(xiàn)在學(xué)的人也是逐漸的變少了，如果對(duì)這個(gè)感興趣的同學(xué)可以去學(xué)習(xí)一下匯編，匯編的指令會(huì)被翻譯成機(jī)器碼。

字節(jié)碼（Byte-code）是一種包含執(zhí)行程序、由一序列 op 代碼/數(shù)據(jù)對(duì)組成的二進(jìn)制文件。字節(jié)碼是程序的中間表示形式：介于人類可讀的源碼和機(jī)器碼之間。它經(jīng)常被看作是包含一個(gè)執(zhí)行程序的二進(jìn)制文件，更像一個(gè)對(duì)象模型。字節(jié)碼被這樣叫是因?yàn)橥ǔＣ總€(gè)操作碼 是一字節(jié)長(zhǎng)，所以字節(jié)碼的程度是根據(jù)一字節(jié)來(lái)的。字節(jié)碼也是由，一組操作碼組成，而操作碼實(shí)際上是對(duì)棧的操作，可以移走參數(shù)和地址空間，也可以放入結(jié)果。JAVA通過(guò)JIT(即時(shí)編譯)可以將字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼。

字節(jié)碼的實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)編譯器和虛擬機(jī)器。編譯器將源碼編譯成字節(jié)碼，特定平臺(tái)上的虛擬機(jī)器將字節(jié)碼轉(zhuǎn)譯為可以直接執(zhí)行的指令。在java中一般是用Javac編譯源文件變成字節(jié)碼，也就是我們的class文件。

從網(wǎng)絡(luò)上找到了兩張圖片，下面是java源碼編譯器生成字節(jié)碼過(guò)程:

java虛擬機(jī)執(zhí)行引擎過(guò)程，這里會(huì)分為兩個(gè)階段:

普通的代碼(非熱)都是走的字節(jié)碼解釋器

熱代碼:多次調(diào)用的方法，多次執(zhí)行的循環(huán)體，會(huì)被JIT優(yōu)化成機(jī)器碼。

方法調(diào)用在JVM中轉(zhuǎn)換成的是字節(jié)碼執(zhí)行，字節(jié)碼指令執(zhí)行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是棧幀（stack frame）。也就是在虛擬機(jī)棧中的棧元素。虛擬機(jī)會(huì)為每個(gè)方法分配一個(gè)棧幀，因?yàn)樘摂M機(jī)棧是LIFO(后進(jìn)先出)的，所以當(dāng)前線程正在活動(dòng)的棧幀，也就是棧頂?shù)臈?，JVM規(guī)范中稱之為“CurrentFrame”,這個(gè)當(dāng)前棧幀對(duì)應(yīng)的方法就是“CurrentMethod”。字節(jié)碼的執(zhí)行操作，指的就是對(duì)當(dāng)前棧幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的操作。

JVM的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的結(jié)構(gòu)如下圖：。

我們這里主要討論棧幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):有四個(gè)部分，局部變量區(qū)，操作數(shù)棧，動(dòng)態(tài)鏈接，方法的返回地址。

局部變量表是一組變量值存儲(chǔ)空間，用于存放方法參數(shù)和方法內(nèi)部定義的局部變量。在Java程序被編譯成Class文件時(shí)，就在Code屬性中l(wèi)ocals變量:

如下面代碼反編譯后就能看見(jiàn)locals=5。

局部變量的容量以變量槽(Slot)為最小單位，32位虛擬機(jī)中一個(gè)Slot可以存放一個(gè)32位以內(nèi)的數(shù)據(jù)類型（boolean、byte、char、short、int、float、reference(引用)和returnAddress八種）。

同時(shí)Slot對(duì)對(duì)象的引用會(huì)影響GC，(要是被引用，不會(huì)被回收)。

系統(tǒng)不會(huì)為局部變量賦予初始值，也就是說(shuō)不存在類變量那樣的準(zhǔn)備階段。

虛擬機(jī)是使用局部變量表完成參數(shù)值到參數(shù)變量列表的傳遞過(guò)程的，如果是實(shí)例方法（非static），那么局部變量表的第0位索引的Slot默認(rèn)是用于傳遞方法所屬對(duì)象實(shí)例的引用，在方法中通過(guò)this訪問(wèn)。

我們上面的代碼中是4個(gè)Int的solt加一個(gè)this 的solt所以就等于5。

Java虛擬機(jī)的解釋執(zhí)行引擎被稱為"基于棧的執(zhí)行引擎"，其中所指的棧就是指－操作數(shù)棧。

操作數(shù)棧同局部變量表一樣，也是編譯期間就能決定了其存儲(chǔ)空間（最大的單位長(zhǎng)度），通過(guò) Code屬性存儲(chǔ)在類或接口的字節(jié)流中。操作數(shù)棧也是個(gè)LIFO棧。?它不是通過(guò)索引來(lái)訪問(wèn)，而是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的棧操作—壓棧和出棧—來(lái)訪問(wèn)的。比如，如果某個(gè)指令把一個(gè)值壓入到操作數(shù)棧中，稍后另一個(gè)指令就可以彈出這個(gè)值來(lái)使用。

虛擬機(jī)在操作數(shù)棧中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式和在局部變量區(qū)中是一樣的：如int、long、float、double、reference和returnType的存儲(chǔ)。對(duì)于byte、short以及char類型的值在壓入到操作數(shù)棧之前，也會(huì)被轉(zhuǎn)換為int。

動(dòng)態(tài)鏈接就是將符號(hào)引用所表示的方法，轉(zhuǎn)換成方法的直接引用。加載階段或第一次使用時(shí)轉(zhuǎn)化為直接引用的（將變量的訪問(wèn)轉(zhuǎn)化為訪問(wèn)這些變量的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)所在的運(yùn)行時(shí)內(nèi)存位置）就叫做靜態(tài)解析。JVM的動(dòng)態(tài)鏈接還支持運(yùn)行期轉(zhuǎn)化為直接引用。也可以叫做Late Binding,晚期綁定。動(dòng)態(tài)鏈接是java靈活OO的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

注:

符號(hào)引用就是字符串，這個(gè)字符串包含足夠的信息，以供實(shí)際使用時(shí)可以找到相應(yīng)的位置。你比如說(shuō)某個(gè)方法的符號(hào)引用，如：“java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V”。里面有類的信息，方法名，方法參數(shù)等信息。

當(dāng)?shù)谝淮芜\(yùn)行時(shí)，要根據(jù)字符串的內(nèi)容，到該類的方法表中搜索這個(gè)方法。運(yùn)行一次之后，符號(hào)引用會(huì)被替換為直接引用，下次就不用搜索了。直接引用就是偏移量，通過(guò)偏移量虛擬機(jī)可以直接在該類的內(nèi)存區(qū)域中找到方法字節(jié)碼的起始位置。重寫(xiě)就是動(dòng)態(tài)鏈接，重載就是靜態(tài)解析。

方法正常退出，JVM執(zhí)行引擎會(huì)恢復(fù)上層方法局部變量表操作數(shù)棧并把返回值壓入調(diào)用者的棧幀的操作數(shù)棧，PC計(jì)數(shù)器的值就會(huì)調(diào)整到方法調(diào)用指令后面的一條指令。這樣使得當(dāng)前的棧幀能夠和調(diào)用者連接起來(lái)，并且讓調(diào)用者的棧幀的操作數(shù)棧繼續(xù)往下執(zhí)行。???方法的異常調(diào)用完成，如果異常沒(méi)有被捕獲住，或者遇到athrow字節(jié)碼指令顯示拋出，那么就沒(méi)有返回值給調(diào)用者。

加載和存儲(chǔ)指令用于將數(shù)據(jù)從棧幀的局部變量表和操作數(shù)棧之間來(lái)回傳輸。

1)將一個(gè)局部變量加載到操作數(shù)棧的指令包括：iload,iload_，lload、lload、float、 fload_、dload、dload_，aload、aload。

2)將一個(gè)數(shù)值從操作數(shù)棧存儲(chǔ)到局部變量表的指令：istore,istore_,lstore,lstore_,fstore,fstore_,dstore,dstore_,astore,astore_

3)將常量加載到操作數(shù)棧的指令：bipush,sipush,ldc,ldc_w,ldc2_w,aconst_null,iconst_ml,iconst_,lconst_,fconst_,dconst_

4)局部變量表的訪問(wèn)索引指令:wide

算術(shù)指令用于對(duì)兩個(gè)操作數(shù)棧上的值進(jìn)行某種特定運(yùn)算，并把結(jié)果重新存入到操作棧頂。

1)加法指令:iadd,ladd,fadd,dadd

2)減法指令:isub,lsub,fsub,dsub

3)乘法指令:imul,lmul,fmul,dmul

4)除法指令:idiv,ldiv,fdiv,ddiv

5)求余指令:irem,lrem,frem,drem

6)取反指令:ineg,leng,fneg,dneg

7)位移指令:ishl,ishr,iushr,lshl,lshr,lushr

8)按位或指令:ior,lor

9)按位與指令:iand,land

10)按位異或指令:ixor,lxor

11)局部變量自增指令:iinc

12)比較指令:dcmpg,dcmpl,fcmpg,fcmpl,lcmp

Java虛擬機(jī)沒(méi)有明確規(guī)定整型數(shù)據(jù)溢出的情況，但規(guī)定了處理整型數(shù)據(jù)時(shí)，只有除法和求余指令出現(xiàn)除數(shù)為0時(shí)會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)拋出異常。

Java虛擬機(jī)要求在浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的時(shí)候，所有結(jié)果否必須舍入到適當(dāng)?shù)木?，如果有兩種可表示的形式與該值一樣，會(huì)優(yōu)先選擇最低有效位為零的。稱之為最接近數(shù)舍入模式。

浮點(diǎn)數(shù)向整數(shù)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，Java虛擬機(jī)使用IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)中的向零舍入模式，這種模式舍入的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致數(shù)字被截?cái)?，所有小?shù)部分的有效字節(jié)會(huì)被丟掉。

類型轉(zhuǎn)換指令將兩種Java虛擬機(jī)數(shù)值類型相互轉(zhuǎn)換，這些操作一般用于實(shí)現(xiàn)用戶代碼的顯式類型轉(zhuǎn)換操作。JVM直接就支持寬化類型轉(zhuǎn)換(小范圍類型向大范圍類型轉(zhuǎn)換)：

1.int類型到long,float,double類型

2.long類型到float,double類型

3.float到double類型

但在處理窄化類型轉(zhuǎn)換時(shí)，必須顯式使用轉(zhuǎn)換指令來(lái)完成，這些指令包括：i2b、i2c、i2s、l2i、f2i、f2l、d2i、d2l和 d2f。將int 或 long 窄化為整型T的時(shí)候，僅僅簡(jiǎn)單的把除了低位的N個(gè)字節(jié)以外的內(nèi)容丟棄，N是T的長(zhǎng)度。這有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)換結(jié)果與輸入值有不同的正負(fù)號(hào)。

在將一個(gè)浮點(diǎn)值窄化為整數(shù)類型T（僅限于 int 和 long 類型），將遵循以下轉(zhuǎn)換規(guī)則：

1）如果浮點(diǎn)值是NaN ， 那轉(zhuǎn)換結(jié)果就是int 或 long 類型的0

2）如果浮點(diǎn)值不是無(wú)窮大，浮點(diǎn)值使用IEEE 754 的向零舍入模式取整，獲得整數(shù)v， 如果v在T表示范圍之內(nèi)，那就是v

3）否則，根據(jù)v的符號(hào)， 轉(zhuǎn)換為T(mén) 所能表示的最大或者最小正數(shù)

雖然類實(shí)例和數(shù)組都是對(duì)象，Java虛擬機(jī)對(duì)類實(shí)例和數(shù)組的創(chuàng)建與操作使用了不同的字節(jié)碼指令。

1)創(chuàng)建實(shí)例的指令:new

2)創(chuàng)建數(shù)組的指令:newarray,anewarray,multianewarray

3)訪問(wèn)字段指令:getfield,putfield,getstatic,putstatic

4)把數(shù)組元素加載到操作數(shù)棧指令:baload,caload,saload,iaload,laload,faload,daload,aaload

5)將操作數(shù)棧的數(shù)值存儲(chǔ)到數(shù)組元素中執(zhí)行:bastore,castore,castore,sastore,iastore,fastore,dastore,aastore

6)取數(shù)組長(zhǎng)度指令:arraylength JVM支持方法級(jí)同步和方法內(nèi)部一段指令序列同步，這兩種都是通過(guò)moniter實(shí)現(xiàn)的。

7)檢查實(shí)例類型指令:instanceof,checkcast

如同操作一個(gè)普通數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆棧那樣，Java虛擬機(jī)提供了一些用于直接操作操作舒展的指令，包括:

1）將操作數(shù)棧的棧頂一個(gè)或兩個(gè)元素出棧：pop、pop2

2）復(fù)制棧頂一個(gè)或兩個(gè)數(shù)值并將復(fù)制值或雙份的復(fù)制值重新壓入棧頂：dup、dup2、dup_x1、dup2_x1、dup_x2、dup2_x2。

3）將棧最頂端的兩個(gè)數(shù)值互換：swap

讓JVM有條件或無(wú)條件從指定指令而不是控制轉(zhuǎn)移指令的下一條指令繼續(xù)執(zhí)行程序。控制轉(zhuǎn)移指令包括：

1)條件分支:ifeq,iflt,ifle,ifne,ifgt,ifge,ifnull,ifnotnull,if_cmpeq,if_icmpne,if_icmlt,if_icmpgt等

2)復(fù)合條件分支:tableswitch,lookupswitch

3)無(wú)條件分支:goto,goto_w,jsr,jsr_w,ret

JVM中有專門(mén)的指令集處理int和reference類型的條件分支比較操作，為了可以無(wú)明顯標(biāo)示一個(gè)實(shí)體值是否是null,有專門(mén)的指令檢測(cè)null 值。boolean類型和byte類型,char類型和short類型的條件分支比較操作，都使用int類型的比較指令完成，而 long,float,double條件分支比較操作，由相應(yīng)類型的比較運(yùn)算指令，運(yùn)算指令會(huì)返回一個(gè)整型值到操作數(shù)棧中，隨后再執(zhí)行int類型的條件比較操作完成整個(gè)分支跳轉(zhuǎn)。各種類型的比較都最終會(huì)轉(zhuǎn)化為int類型的比較操作。

invokevirtual指令:調(diào)用對(duì)象的實(shí)例方法，根據(jù)對(duì)象的實(shí)際類型進(jìn)行分派(虛擬機(jī)分派)。

invokeinterface指令:調(diào)用接口方法，在運(yùn)行時(shí)搜索一個(gè)實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口方法的對(duì)象，找出合適的方法進(jìn)行調(diào)用。

invokespecial:調(diào)用需要特殊處理的實(shí)例方法，包括實(shí)例初始化方法，私有方法和父類方法

invokestatic:調(diào)用類方法(static)

方法返回指令是根據(jù)返回值的類型區(qū)分的，包括ireturn(返回值是boolean,byte,char,short和 int),lreturn(long),freturn,drturn(double)和areturn(引用地址)，另外一個(gè)return供void方法，實(shí)例初始化方法，類和接口的類初始化i方法使用。

在Java程序中顯式拋出異常的操作（throw語(yǔ)句）都有athrow 指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，除了用throw 語(yǔ)句顯示拋出異常情況外，Java虛擬機(jī)規(guī)范還規(guī)定了許多運(yùn)行時(shí)異常會(huì)在其他Java虛擬機(jī)指令檢測(cè)到異常狀況時(shí)自動(dòng)拋出。在Java虛擬機(jī)中，處理異常不是由字節(jié)碼指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而是采用異常表來(lái)完成的。

方法級(jí)的同步是隱式的，無(wú)需通過(guò)字節(jié)碼指令來(lái)控制，它實(shí)現(xiàn)在方法調(diào)用和返回操作中。虛擬機(jī)從方法常量池中的方法標(biāo)結(jié)構(gòu)中的 ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)志區(qū)分是否是同步方法。方法調(diào)用時(shí)，調(diào)用指令會(huì)檢查該標(biāo)志是否被設(shè)置，若設(shè)置，執(zhí)行線程持有moniter，然后執(zhí)行方法，最后完成方法時(shí)釋放moniter。同步一段指令集序列，通常由synchronized塊標(biāo)示，JVM指令集中有monitorenter和monitorexit來(lái)支持synchronized語(yǔ)義。

大多數(shù)的指令有前綴和（或）后綴來(lái)表明其操作數(shù)的類型。如下表

前/后綴

操作數(shù)類型

i

整數(shù)

l

長(zhǎng)整數(shù)

s

短整數(shù)

b

字節(jié)

c

字符

f

單精度浮點(diǎn)數(shù)

d

雙精度浮點(diǎn)數(shù)

z

布爾值

a

引用

這一節(jié)將給大家分析如何一步一步的分析字節(jié)碼。

有如下簡(jiǎn)單代碼，下面代碼是一個(gè)簡(jiǎn)單的demo，有一個(gè)常量，有一個(gè)類成員變量，同時(shí)方法有三個(gè)，一個(gè)構(gòu)造方法，一個(gè)get()，一個(gè)靜態(tài)main方法，用來(lái)輸出信息。

package java8;

public class ByteCodeDemo {
    private static final String name = "xiaoming";
    
    private int age;

    public ByteCodeDemo(int age) {
        this.age = age;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ByteCodeDemo byteCodeDeomo = new ByteCodeDemo(12);
        System.out.println("name:" + name + "age:" + byteCodeDeomo.getAge());
    }
}

用命令行找到我們這段代碼所在的路徑，輸入如下命令:

javac ByteCodeDemo.java

javap -p -v ByteCodeDemo

有關(guān)Javap命令可以用help或者參考javap命令，我們這里用的-p,-v輸出所有類和成員信息，以及附加信息(文件路徑，文件大小，常量池等等)

Classfile /Users/lizhao/Documents/RPC/test/src/main/java/java8/ByteCodeDemo.class
  Last modified 2018-5-8; size 861 bytes
  MD5 checksum d225c0249912bec4b11c41a0a52e6418
  Compiled from "ByteCodeDemo.java"
public class java8.ByteCodeDemo
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #14.#31        // java/lang/Object."":()V
   #2 = Fieldref           #3.#32         // java8/ByteCodeDemo.age:I
   #3 = Class              #33            // java8/ByteCodeDemo
   #4 = Methodref          #3.#34         // java8/ByteCodeDemo."":(I)V
   #5 = Fieldref           #35.#36        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   #6 = Class              #37            // java/lang/StringBuilder
   #7 = Methodref          #6.#31         // java/lang/StringBuilder."":()V
   #8 = String             #38            // name:xiaomingage:
   #9 = Methodref          #6.#39         // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #10 = Methodref          #3.#40         // java8/ByteCodeDemo.getAge:()I
  #11 = Methodref          #6.#41         // java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
  #12 = Methodref          #6.#42         // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  #13 = Methodref          #43.#44        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
  #14 = Class              #45            // java/lang/Object
  #15 = Utf8               name
  #16 = Utf8               Ljava/lang/String;
  #17 = Utf8               ConstantValue
  #18 = String             #46            // xiaoming
  #19 = Utf8               age
  #20 = Utf8               I
  #21 = Utf8               
  #22 = Utf8               (I)V
  #23 = Utf8               Code
  #24 = Utf8               LineNumberTable
  #25 = Utf8               getAge
  #26 = Utf8               ()I
  #27 = Utf8               main
  #28 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V
  #29 = Utf8               SourceFile
  #30 = Utf8               ByteCodeDemo.java
  #31 = NameAndType        #21:#47        // "":()V
  #32 = NameAndType        #19:#20        // age:I
  #33 = Utf8               java8/ByteCodeDemo
  #34 = NameAndType        #21:#22        // "":(I)V
  #35 = Class              #48            // java/lang/System
  #36 = NameAndType        #49:#50        // out:Ljava/io/PrintStream;
  #37 = Utf8               java/lang/StringBuilder
  #38 = Utf8               name:xiaomingage:
  #39 = NameAndType        #51:#52        // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #40 = NameAndType        #25:#26        // getAge:()I
  #41 = NameAndType        #51:#53        // append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
  #42 = NameAndType        #54:#55        // toString:()Ljava/lang/String;
  #43 = Class              #56            // java/io/PrintStream
  #44 = NameAndType        #57:#58        // println:(Ljava/lang/String;)V
  #45 = Utf8               java/lang/Object
  #46 = Utf8               xiaoming
  #47 = Utf8               ()V
  #48 = Utf8               java/lang/System
  #49 = Utf8               out
  #50 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
  #51 = Utf8               append
  #52 = Utf8               (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #53 = Utf8               (I)Ljava/lang/StringBuilder;
  #54 = Utf8               toString
  #55 = Utf8               ()Ljava/lang/String;
  #56 = Utf8               java/io/PrintStream
  #57 = Utf8               println
  #58 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
{
  private static final java.lang.String name;
    descriptor: Ljava/lang/String;
    flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC, ACC_FINAL
    ConstantValue: String xiaoming

  private int age;
    descriptor: I
    flags: ACC_PRIVATE

  public java8.ByteCodeDemo(int);
    descriptor: (I)V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=2
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."":()V
         4: aload_0
         5: iload_1
         6: putfield      #2                  // Field age:I
         9: return
      LineNumberTable:
        line 18: 0
        line 19: 4
        line 20: 9

  public int getAge();
    descriptor: ()I
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: getfield      #2                  // Field age:I
         4: ireturn
      LineNumberTable:
        line 23: 0

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=3, locals=2, args_size=1
         0: new           #3                  // class java8/ByteCodeDemo
         3: dup
         4: bipush        12
         6: invokespecial #4                  // Method "":(I)V
         9: astore_1
        10: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        13: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder
        16: dup
        17: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder."":()V
        20: ldc           #8                  // String name:xiaomingage:
        22: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        25: aload_1
        26: invokevirtual #10                 // Method getAge:()I
        29: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
        32: invokevirtual #12                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
        35: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
        38: return
      LineNumberTable:
        line 27: 0
        line 28: 10
        line 29: 38
}
SourceFile: "ByteCodeDemo.java"

如果你是第一次用javap，那你一定會(huì)覺(jué)得這個(gè)是啥又臭又長(zhǎng)，別著急下面我會(huì)一句一句給你翻譯，這里你需要對(duì)照上面的字節(jié)碼指令，一步一步的帶你翻譯。

Classfile /Users/lizhao/Documents/RPC/test/src/main/java/java8/ByteCodeDemo.class //輸出了我們的class文件的完整路徑
  Last modified 2018-5-8; size 861 bytes //以及class文件修改時(shí)間以及大小
  MD5 checksum d225c0249912bec4b11c41a0a52e6418 //md5校驗(yàn)和
  Compiled from "ByteCodeDemo.java" //從哪個(gè)文件編譯而來(lái)
public class java8.ByteCodeDemo 
  minor version: 0
  major version: 52 //java主版本  major_version.minor_version 組成我們的版本號(hào)52.0
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER //public,ACC_SUPER用于兼容早期編譯器，新編譯器都設(shè)置該標(biāo)記，以在使用 invokespecial指令時(shí)對(duì)子類方法做特定處理。
Constant pool:
   #1 = Methodref          #14.#31        // java/lang/Object."":()V
   #2 = Fieldref           #3.#32         // java8/ByteCodeDemo.age:I
   #3 = Class              #33            // java8/ByteCodeDemo
   .........

部分信息在后面已經(jīng)注釋解釋，
我們主要來(lái)說(shuō)一下我們的Constant pool,常量池:

在Java字節(jié)碼中，有一個(gè)常量池，用來(lái)存放不同類型的常量。由于Java設(shè)計(jì)的目的之一就是字節(jié)碼需要經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?，因而字?jié)碼需要比較緊湊，以減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髁亢蜁r(shí)間。常量池的存在則可以讓一些相同類型的值通過(guò)索引(引用)的方式從常量池中找到，而不是在不同地方有不同拷貝，縮減了字節(jié)碼的大小。

tag中表示的數(shù)據(jù)類型，有如下11種，：

CONSTANT_Class_info?????????????????????????????????

CONSTANT_Integer_info??????????????????????????????

CONSTANT_Longinfo???????????????????????????????????

CONSTANT_Float_info??????????????????????????????????

CONSTANT_Double_info??????????????????????????????

CONSTANT_String_info?????????????????????????????????

CONSTANT_Fieldref_info??????????????????????????????

CONSTANT_Methodref_info???????????????????????

CONSTANT_InterfaceMethodref_info??????

CONSTANT_NameAndType_info????????????????

CONSTANT_Utf8_info???????????????????????????????????

注：在Java字節(jié)碼中，所有boolean、byte、char、short類型都是用int類型存放，因而在常量池中沒(méi)有和它們對(duì)應(yīng)的項(xiàng)。
有關(guān)常量池的介紹可以參照這里:

http://www.blogjava.net/DLevi...

這里把main方法多帶帶復(fù)制了出來(lái)，每一句話都進(jìn)行了解釋。

在看下面之前，可以自己嘗試一下是否能將main方法字節(jié)碼看懂

 public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V //方法描述,入?yún)⑹荢tring，返回是void
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC 
    Code:
      stack=3, locals=2, args_size=1 //棧深最大3，局部變量2,args_size入?yún)⑹?(如果是實(shí)體方法會(huì)把this也算入?yún)?
         0: new           #3                  // class java8/ByteCodeDemo new指令創(chuàng)建對(duì)象，這里引用了常量池的class 所以這里一共占了三行 2個(gè)字節(jié)是class 
         //一個(gè)字節(jié)是new，所以下個(gè)行號(hào)是 0+3 = 3 并把當(dāng)前申請(qǐng)的空間地址放到棧頂
         3: dup                                                             //將棧頂cpoy一份再次放入棧頂，也就是我們上面的空間地址
         4: bipush        12                                    //取常量12放入?？臻g
         6: invokespecial #4                  // Method "":(I)V //執(zhí)行初始化方法這個(gè)時(shí)候會(huì)用到4的棧頂，和3的棧頂，彈出
         9: astore_1                                                    //將棧頂放入局部變量，也就是0的空間地址，這個(gè)時(shí)候棧是空的
        10: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; //獲取這個(gè)方法地址到棧頂
        13: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder 把新開(kāi)辟的空間地址放到棧頂
        16: dup                                                                //復(fù)制一份
        17: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder."":()V //彈出棧頂
        20: ldc           #8                  // String name:xiaomingage://取常量到棧頂
        22: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;//彈出棧頂兩個(gè)元素，壓入StringBuilder的引用
        25: aload_1                                                        // 把局部變量，也就是我們剛才的空間地址壓入
        26: invokevirtual #10                 // Method getAge:()I //彈出棧頂，獲取年齡，把年齡壓入棧頂
        29: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;//彈出棧頂兩個(gè)元素，壓入StringBuilder
        32: invokevirtual #12                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;//彈出棧頂兩個(gè)元素，壓入toString
        35: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V//彈出棧頂兩個(gè)元素，此時(shí)棧空
        38: return //返回
      LineNumberTable: //字節(jié)碼偏移量到源代碼行號(hào)之間的聯(lián)系
        line 29: 0 
        line 30: 10
        line 31: 38
}

思考:這里看懂了之后，大家可以自己嘗試下自己寫(xiě)個(gè)稍微復(fù)雜的字節(jié)碼，然后進(jìn)行理解，加深一下映像。

下一篇預(yù)告，下一篇將會(huì)給大家詳細(xì)講解如何通過(guò)asm去操作字節(jié)碼，以及如何去實(shí)現(xiàn)我們上面的功能，喜歡這一系列可以關(guān)注公眾號(hào)，不丟失文章

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