JVM、字节码文件介绍

类加载子系统 ：核心组件类加载器，负责将字节码文件中的内容加载到内存中。
运行时数据区 ：JVM管理的内存，创建出来的对象、类的信息等等内容都会放在这块区域中。
执行引擎 ：包含了即时编译器、解释器、垃圾回收器，执行引擎使用解释器将字节码指令解释成机器码，使用即时编译器优化性能，使用垃圾回收器回收不再使用的对象。
本地接口：调用本地使用C/C++编译好的方法，本地方法在Java中声明时，都会带上native关键字，如下图所示。

字节码文件的组成

字节码文件总共可以分为以下几个部分：
基础信息 ：魔数、字节码文件对应的Java版本号、访问标识(public final等等)、父类和接口信息
常量池： 保存了字符串常量、类或接口名、字段名，主要在字节码指令中使用
字段： 当前类或接口声明的字段信息
方法： 当前类或接口声明的方法信息，核心内容为方法的字节码指令
**属性：**类的属性，比如源码的文件名、内部类的列表等

基础信息

Magic魔数

文件是无法通过文件扩展名来确定文件类型的，文件扩展名可以随意修改不影响文件的内容。软件会根据文件的头几个字节（文件头）去校验文件的类型，如果软件不支持该种类型就会出错。每个Java字节码文件的前四个字节是固定的，用16进制表示就是0xcafebabe。

主副版本号

主副版本号指的是编译字节码文件时使用的JDK版本号，主版本号用来标识大版本号，JDK1.0-1.1使用了45.0-45.3，JDK1.2是46之后每升级一个大版本就加1；副版本号是当主版本号相同时作为区分不同版本的标识，一般只需要关心主版本号。

例：1.2之后大版本号 = 主版本号 - 44，比如主版本号52就是JDK8。

版本号的作用主要是判断当前字节码的版本和运行时的JDK是否兼容。如果使用较低版本的JDK去运行较高版本JDK的字节码文件，无法使用会显示如下错误：

针对以上问题的两种解决方案 （建议使用方案二）

1.升级JDK版本，将图中使用的JDK6升级至JDK8即可正常运行，容易引发其他的兼容性问题，并且需要大量的测试。

2.将第三方依赖的版本号降低或者更换依赖，以满足JDK版本的要求

其它基础信息

常量池

字节码文件中常量池的作用：避免相同的内容重复定义，节省空间。

常量池中的每个数据都有一个编号，编号从1开始。例如"我爱北京天安门"这个字符串，在常量池中的编号为7。在字段或者字节码指令中通过编号7即可快速的找到这个字符串。

字节码指令中通过编号引用到常量池的过程称之为符号引用 。

字段

字段中存放的是当前类或接口声明的字段信息。

如下图中，定义了两个字段a1和a2，这两个字段就会出现在字段这部分内容中。同时还包含字段的名字、描述符（字段的类型）、访问标识（public/private static final等）。

方法

字节码中的方法区域是存放字节码 指令的核心位置，字节码指令的内容存放在方法的Code属性中。
通过分析方法的字节码指令，可以清楚地了解一个方法到底是如何执行的。

i++的字节码指令如下，其中iinc 1 by 1指令指的是将局部变量表1号位置增加1，其实就实现了i++的操作。

而++i只是对两个字节码指令的顺序进行了更改：即先执行 iinc 1 by 1再执行 iload_1。

面试题 ：int i = 0; i = i++; 最终i的值是多少？

答：答案是0，我通过分析字节码指令发现，i++先把0取出来放入临时的操作数栈中，接下来对i进行加1，i变成了1，最后再将之前保存的临时值0放入i，最后i就变成了0。

属性

属性主要指的是类的属性，比如源码的文件名、内部类的列表等。

字节码常用工具

详情见视频黑马程序员JVM虚拟机入门到实战基础篇5-6

javap

javap是JDK自带的反编译工具，可以通过控制台查看字节码文件的内容。适合在服务器上查看字节码文件内容。

直接输入javap查看所有参数。输入javap -v 字节码文件名称查看具体的字节码信息。如果jar包需要先使用 jar --xvf 命令解压。

jclasslib插件

jclasslib也有Idea插件版本，建议开发时使用Idea插件版本，可以在代码编译之后实时看到字节码文件内容。

1、打开idea的插件页面，搜索jclasslib并下载

2、选中要查看的源代码文件，选择视图(View) - Show Bytecode With Jclasslib
tips:

1、一定要选择文件再点击视图(view)菜单，否则菜单项不会出现。

2、文件修改后一定要通过Build重新编译之后，再点击刷新按钮。

阿里Arthas

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