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但是这些我们又不可能手动来转换#xff0c;所以呢#xff0c;就需要一个工具#xff0…什么是java虚拟机
如果通俗点来讲我们在电脑上一行行敲出来的代码电脑本身是不认识的最终是要转成电脑可以运行的101001这种字节。
但是这些我们又不可能手动来转换所以呢就需要一个工具来将我们敲出来的代码转换成电脑可以认识的命令来进行执行。
为了使用方便就把这个可实时运行的程序封装取来拿到任何地方都可以使用。而且因为最支持的语言就是java所以取一个名字叫做java虚拟机。
那在真正使用的时候我们到底有接触吗
有 就是每个java开发人员都要在电脑上安装的运行环境JRE这个就包含了java的虚拟机还有一些基础的类库也就是基础的jar包。 那有的同学就说了我们没有安装JRE只安装了JDK啊。
对JDK中包含了java开发时候一些常用的工具包jar/lib同时还包含了JRE以及编译器 编译器就是我们配置jdk环境之后都会输入的一个命令“javac”作用就是将我们的开发文件.java 编译为.class
.class文件就是虚拟机运行时候可识别的文件也就是说我们开发是java文件虚拟机运行之前将其先编译为class文件用这些class文件在虚拟机中运行与计算机本身产生交互。
什么是跨平台
为什么java语言可以实现跨平台 就是因为编译之后可以带着虚拟机在任何地方运行。 并且其他语言中只要编译为class文件都可以在虚拟机中运行这样就能与java文件产生交互这就叫跨平台如下图 也就是说其实java虚拟机并不是与java语言强相关。其他语言只要编译为class文件就都可以在java虚拟机中运行这个就叫做跨平台。
什么是class文件
就是上面我们说过的java虚拟机可识别的文件由我们开发出来的java文件编译出来。 结构如下
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个字节和8个 字节的⽆符号数⽆符号数可以⽤来描述数字、索引引⽤、数量值或者按照UTF-8编码构成字符串值。表是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为了便于区分所有表的命名都习惯性地以“_info”结尾。表⽤于描述有层次关系的复合结构的数据整个Class⽂件本质上也可以视作是⼀张表这张表由表6-1所示的数据项按严格顺序排列构成。
魔数和主次版本号
魔数固定为CAFEBABE 次版本号在jdk12之前均没被使⽤默认为0。主版本号如jdk8中对应为⼗进制的版本号为52
常量池
constant_pool_count常量池计数器从1开始计数表示class中常量池的⼤⼩。 常量池中主要存放两⼤类常量字面量Literal和符号引用Symbolic References。字面量比较接近于Java语⾔层⾯的常量概念如文本字符串、被声明为final的常量值等。而符号引用则属于编译 原理方面的概念主要包括下面几类常量
被模块导出或者开放的包Package类和接⼝的全限定名Fully Qualified Name字段的名称和描述符Descriptor⽅法的名称和描述符⽅法句柄和⽅法类型Method Handle、Method Type、Invoke Dynamic动态调⽤点和动态常量Dynamically-Computed Call Site、Dynamically Computed Constant
Java代码在进行Javac编译的时候并不像C和C那样有“连接”这⼀步骤而是在虚拟机加载Class 文件的时候进行动态连接。也就是说在Class文件中不会保存各个方法、字段最终在内存中的布局信息这些字段、方法的符号引用不经过虚拟机在运行期转换的话是无法得到真正的内存入口地址也就无法直接被虚拟机使用的。当虚拟机做类加载时将会从常量池获得对应的符号引用再在类创建时或运行时解析、翻译到具体的内存地址之中。
PS上面这段话有点拗口简单总结来说就是虚拟机的运行并不直接与内存产生联系而是在的请求创建的线程中再与内存产生联系线程拿到数据拷贝进行处理。
访问标志
在常量池结束之后紧接着的2个字节代表访问标志access_flags这个标志用于识别一些类或者接口层次的访问信息包括这个Class是类还是接接口是否定义为public类型是否定义为abstract 类型如果是类的话是否被声明为final等等
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该类型的继承关系。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。由于Java语⾔不允许多重继承所以父类索引只有⼀个除了java.lang.Object之外所有的Java类都有父类因此除了java.lang.Object外所有Java类的⽗类索引都不为0。接⼝索引集合就⽤来描述这个类实现了哪些接口这些被实现的接⼝将按implements关键字如果这个Class⽂件表示的是⼀个接口则应当是extends关键字后的接口顺序从左到右排列在接口索引集合中。
字段表集合
字段表field_info用于描述接⼝或者类中声明的变量。Java语⾔中的“字段”Field包括类级变量以及实例级变量但不包括在方法内部声明的局部变量。
方法表集合
方法表⽤于描述接⼝或类中声明的方法。⽅法表的结构如同字段表⼀样依 次包括访问标志access_flags、名称索引name_index、描述符索引descriptor_index、属性表集合attributes几项。
对于方法里的Java代码经过Javac编译器编译成字节码指令之后存放在方法属性表集合中⼀个名为“Code”的属性里面
属性表集合
属性表attribute_info。Class文件、字段表、方法表都可以携带自己的属性表集合以描述某些场景专有的信息。
