[动态代理三部曲：中] - 从动态代理，看Class文件结构定义

前言

这篇内容是上一篇[动态代理三部曲：上] - 动态代理是如何"坑掉了"我4500块钱的补充，进一步分析篇。 建议两者结合食用，醇香绵软，入口即化。

好了，不扯淡了，开始...

正文

二、Class 文件的格式

这里为啥是2开头呢？由于上篇文章是1

这部份内容不知道各位小伙伴是怎么感受的。最开始学习的时候，我是一头雾水，不知道如何下手。当一步步结合反射、JVM内存模型，类加载机制后。再回过头来就会发现一块儿豁然开朗。

此篇内容的开始，让咱们根据咱们demo中所用的类：RentHouseProcessorHandler来分析这个问题。
若是咱们用十六进制编辑器（好比：Sublime）打开这个RentHouseProcessorHandler.class文件：

说实话这一行行的文字，最开始我是拒绝的。哦，上帝，为何要让我看这些鬼东西...其实若是咱们静下心来，想当年高中时代学习数学，物理公式那样去认真的对待它。就会发现它不过就是：一堆人为赋予了特别含义的符号而已。

在咱们准备读懂这些十六进制文字时，先让咱们看一幅《Java虚拟机规范（Java SE 7）》对class文件的定义：

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2.一、Class文件的规范结构

2.1.一、标准结构

上图的内容，其实很是的通俗易懂，不要由于是不常见的英文就抵触它们。让咱们尝试着去翻译它们： 一、魔数；二、次版本号；三、主版本号；四、常量池数量；五、常量池；六、权限标识；七、此类；八、父类；九、接口数目；十、接口；十一、变量数目；十二、变量；1三、方法数目；1四、方法....

实际上是不是发现了什么，这不是就一个类应该存在的东西么？没错啊，Class文件的结构就是固定了咱们编写的Class类所存放的规则而已。最开始的我，觉得是深奥，没敢去了解他们。当我踌躇满志，鼓足勇气去准备好好大干一场的时候，才发现它太简单了...就是一些规则，仅此而已。

2.1.二、特别注意的结构：表

虽然只是一些规则，但规则之中，总会有一些特别须要咱们去注意的地方：好比cp_info这个类型。在《深刻理解Java虚拟机》中，做者把以_info结尾的类型称之为“表”。这里让咱们也沿用这种表达方式。说白了，它就是拥有多级关系的类型。

cp_info 表示常量池（常量池：首先它和方法区中运行时常量池不是同一个内容。这里的常量池存放了字面量和符号引用）。

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符号引用：

符号引用：

• 类和接口的全局限定名
• 字段的名称和描述符
• 方法的名称和描述符

这里符号引用的做用，咱们想先一个问题。CPU执行程序的时候，其实是去寻找对应指令的内存地址。可是咱们的Class文件是先被编译出来的，可是此时尚未被JVM加载到内存，因此确定是不可能存在内存地址这一说的。所以咱们的Class文件须要一些标识，让JVM加载内容的时候从常量池中获取到对应的符号引用，而后在映射到具体的内存地址上。

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放到常量池的中数据项在《Java虚拟机规范（Java SE 7）》中一共有14个常量，每一种常量都是一个“表”，而且每种常量都用一个公共的tag来表示是哪一种类型的常量。具体内容以下图：

这里让咱们先解读一下这个常量池：让咱们跳过u4的魔数、u2的此版本、u2的主版本。直接来看constant_pool_count。跳过对应的内容，那么咱们的constant_pool_count就对应十六进制的20，对应十进制的32，也就是说常量池中有32个内容？实际不是的，由于设计者将第0个位置空出来另作打算。因此咱们的常量池只有31个内容。

咱们能够经过javap命令证明这个问题。

接下来的一个字节：0a，翻译成十进制就是10，对应咱们表中的CONSTANT_Methodref_info，而接下来的四个字节。分别表明索引3，20。这里的索引表明什么意思呢？注意理解下图中标红的地方：

接下来就不逐个解读这些内容了，由于它就是一个对应的过程。若是小伙伴们有兴趣能够自行去尝试解读一番哦。推荐一个工具JavaClassViewer，能够比较方便的查看这些内容：

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常量池结束以后，即是咱们正常的变量，方法的信息。而这里咱们须要了解一个全新的概念：描述符。 对于咱们来讲一个变量、方法在java源码里是什么样子咱们很清楚。可是它们在class文件里是什么样子的呢？这个样子其实就被称之为：描述符。

上文谈动态代理的时候，咱们了解到了ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName,interfaces, accessFlags);方法中，经过：

dout.writeInt(0xCAFEBABE);
MethodInfo minfo = new MethodInfo("<init>", "(Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;)V",ACC_PUBLIC);    
复制代码

等方法，构建了咱们的$Proxy0所须要的class结构，是否是和咱们javap出来的内容很相似？接下来让咱们走进描述符。

2.二、变量、方法的描述符

通过上述内容的铺垫，0xCAFEBABE是什么意思，应该无需多言了。而<init>是构造方法的意思。再加上(Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;)V以及ACC_PUBLIC就能够表示为InvocationHandler的public的构造方法，其中V表示无返回值。

• <init>：对象构造器方法。
• <clinit>：类构造器方法。

这里的内容就被称之为方法的描述符，让咱们简单的看一些图，加深这方面内容。

基本类型和void在描述符中都有一个大写字符和他们对应； 那么引用类型的描述符，又是什么样子的呢？

“L” + 类型的全限定名 + “;”

例以下图中的：Ljava/lang/Object;就是表示这是一个Object类型。

而方法描述符的规则也很简单，上图中，总结出来就是一句话：

(参数类型1参数类型2参数类型3 ...)返回值类型

例如上图中的：int[] m(int i,String s)转换为描述符：(ILjava/lang/String;)[I

不知道截了这么多图，你们对描述符有没有比较明确的认识。说白了咱们咱们ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName,interfaces, accessFlags);中所write的内容就是具体方法的描述符。

而后经过DataOutputStream转成byte数组，那么就是咱们Class文件所固定的内容了。所以，此时咱们的Class文件就已经构建完毕，接下来所须要的就是将其加载到内存中，供咱们使用。

2.三、收尾

到这准备结束class文件结构的内容。不知道小伙伴们是否有收获。由于篇幅是在有限，有些内容又不是一句话俩句话能够描述清楚的。因此有些内容一带而过，实在抱歉。具体细节内容，你们能够参考《深刻理解Java虚拟机》。

但愿你们能够谅解。

我是一个应届生，最近和朋友们维护了一个公众号，内容是咱们在从应届生过渡到开发这一路所踩过的坑，已经咱们一步步学习的记录，若是感兴趣的朋友能够关注一下，一同加油~