Java字节码「随身手册」

随身手册

在 Android 编程中，若是要阅读及修改字节码，则须要针对 Class文件 结构进行解析翻译。 JVM 定义 Class文件 结构及指令集，经过查阅字节码表及指令集可了解 class文件 的内容逻辑。下面经过整理涉及的全部表格内容及指令，供查询使用。

分有两大部份内容：Class 文件结构描述表 和 字节码指令表

表格参考来自于 “深刻理解Java虚拟机：JVM高级特定及最佳实践”

Class 文件结构描述表

Class文件 是 Java文件 编译而来，以 JVM 定义的特定结构来描述文件定义的内容。主要表格分类为：

• Class 文件结构表
• 常量表
• 访问标志表
• 字段表
• 方法表
• 属性表
• 特殊字符串表

Class文件结构表

类型	名称	描述	数量
u4（4个字节）	magic	肯定该文件是否为一个能被虚拟机接受的Class文件，相似于ID	1
u2（2个字节）	minot_version	次版本号	1
u2（2个字节）	mahor_version	主版本号	1
u2（2个字节）	constant_pool_count	常量池容量计数值，从1开始计算，0则表示不引用任何一个常量池项目	1
cp_info	constant_pool	常量池	constant_pool_count-1
u2（2个字节）	access_flags	访问标志	1
u2（2个字节）	this_class	类索引	1
u2（2个字节）	super_class	父类索引	1
u2（2个字节）	interfaces_count	实现接口的数目	1
u2（4个字节）	interfaces	接口索引	interfaces_count
u2（4个字节）	fields_count	字段的数目	1
field_info	fields	字段内容	fields_count
u2（2个字节）	methods_count	方法的数目	1
method_info	methods	方法内容	methods_count
u2（2个字节）	attributes_count	属性的数目	1
attribute_info	attributes	属性内容	attributes_count

常量表

常量池主要存放两种类型：

• 字面量，包含文本字符串，final的常量值等
• 符号引用，类和接口的全限定名，字段的名称和描述符，方法的名称和描述符

Class文件 只保存各个方法，字段端的信息，不保存内存信息。只有通过运行期转换才能获得真正的内存入口。当虚拟机运行时，须要从常量池中获取到对应的符号引用，再通过类建立或者运行时解析，获得具体的内存地址。

类型	子结构	标志	描述
CONSTANT_Utf8_info	tag	u1 = 1	UTF-8编码的字符串
-	lenght	u2	UTF-8编码的字符串占用的字节数
-	bytes	u1	长度为lenght的UTF-8编码的字符串
CONSTANT_Integer_info	tag	u1=3	整型字面量
-	bytes	u4	按照高位在前存储的int值
CONSTANT_Float_info	tag	u1=4	浮点型字面量
-	bytes	u4	按照高位在前存储的float值
CONSTANT_Long_info	tag	u1=5	长整型字面量
-	bytes	u8	按照高位在前存储的long值
CONSTANT_Double_info	tag	u1=6	双精度浮点型字面量
-	bytes	u8	按照高位在前存储的double值
CONSTANT_Class_info	tag	u1=7	类或接口的符号引用
-	bytes	u2	指向全限定名常量项的索引
CONSTANT_String_info	tag	u1=8	字符串类型字面量
-	bytes	u2	指向字符串字面量的索引
CONSTANT_Fieldref_info	tag	u1=9	字段的符号引用
-	index	u2	指向声明字段的类或者接口描述符 CONSTANT_Class_info 的索引项
-	index	u2	指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_NameAndType_info 的索引项
CONSTANT_Methodred_info	tag	u1=10	类中方法的符号引用
-	index	u2	指向声明字段的类或者接口描述符 CONSTANT_Class_info 的索引项
-	index	u2	指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_NameAndType_info 的索引项
CONSTANT_InterfaceMethodref_info	tag	u1=11	接口中方法的符号引用
-	index	u2	指向声明字段的类或者接口描述符 CONSTANT_Class_info 的索引项
-	index	u2	指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_NameAndType_info 的索引项
CONSTANT_NameAndType_info	tag	u1=12	字段或方法的部分符号引用
-	index	u2	指向该字段或方法名称常量项的索引
-	index	u2	指向该字段或方法名称常量项的索引
CONSTANT_MethodHandle_info	tag	u1=15	表示方法句柄
-	reference_kind	u1	值必须在[1，9]中，它决定了方法句柄的类型。方法句柄类型的值表示方法句柄的字节码行为
-	reference_index	u2	值必须是对常量池的有效索引
CONSTANT_MethodType_info	tag	u1=16	识别方法类型
-	descriptor_index	u2	值必须是对常量池的有效索引，常量池在该索引处的项必须是CONSTANT_Utf8_info结构，表示方法的描述符
CONSTANT_InvokeDynamic_info	tag	u1=18	表示一个动态方法调用点
-	bootstrap_method_attar_index	u2	值必须是对当前Class文件中引导方法表的 bootstrap_methods[]数组的有效索引
-	name_and_type_index	u2	值必须是对当前常量池的有效索引，常量池在该索引处的值必须是CONSTANT_NameAndType_info结构，表示方法名和方法描述符

访问标志表

访问标志表根据如下不一样标志类型进一步划分：

1. 类访问标志
2. 内部类访问标
3. 字段访问标志
4. 方法访问标志

类访问标志

用于识别一些类或者接口层次的访问信息，包括这个 Class文件 是类仍是接口，是否被定义成 public 类型，是否被定义成 abstract类 类型，若是是类的话，是否被声明为 final 等。

标志名称	标志值	描述
ACC_PUBLIC	0x0001	是否为public类型
ACC_FINAL	0x0010	是否被声明为final，只有类可设置
ACC_SUPER	0x0020	是否容许使用invokespecial字节码指令的新语意，invokespecial指令的语意在JDK1.0.2发生过变化，为了区别这条指令使用哪一种语意，JDK1.0.2以后编译出来的类的这个标识必须都为真
ACC_INTERFACE	0x0200	标识这个是一个接口
ACC_ABSTRACT	0x0400	是否为abstract类型，对于接口或者抽象类来讲，此标志的值都为真，其余类型为假
ACC_SYNTHETIC	0x1000	标识这个类并不是由用户代码产生的
ACC_ANNOTATION	0x2000	标识这是一个注解
ACC_ENUM	0x4000	标识这是一个枚举

内部类访问标表

标志名称	标志值	描述
ACC_PUBLIC	0x0001	内部类是否为public
ACC_PRIVATE	0x0002	内部类是否为private
ACC_PROTECTED	0x0004	内部类是否为protected
ACC_STATIC	0x0008	内部类是否为protected
ACC_FINAL	0x0010	内部类是否为protected
ACC_INTERFACE	0x0020	内部类是否为接口
ACC_ABSTRACT	0x0400	内部类是否为abstract
ACC_SYNTHETIC	0x1000	内部类是否并不是由用户代码产生
ACC_ANNOTATION	0x2000	内部类是不是一个注解
ACC_ENUM	0x4000	内部类是不是一个枚举

字段访问标志

标志名称	标志值	描述
ACC_PUBLIC	0x0001	字段是否为public
ACC_PRIVATE	0x0002	字段是否为private
ACC_PROTECTED	0x0004	字段是否为protected
ACC_STATIC	0x0008	字段是否为static
ACC_FINAL	0x0010	字段是否为final
ACC_VOLATILE	0x0040	字段是否为volatile
ACC_TRANSIENT	0x0080	字段是否为transient
ACC_SYNTHETIC	0x1000	字段是否由编译器自动产生的
ACC_ENUM	0x4000	字段是否为enum

方法访问标志

标志名称	标志值	描述
ACC_PUBLIC	0x0001	方法是否为public
ACC_PRIVATE	0x0002	方法是否为private
ACC_PROTECTED	0x0004	方法是否为protected
ACC_STATIC	0x0008	方法是否为static
ACC_FINAL	0x0010	方法是否为final
ACC_SYNCHRONIZED	0x0020	方法是否为synchronized
ACC_BRIDGE	0x0040	方法是否由编译器产生的桥接方法
ACC_VARARGS	0x0080	方法是否接受不定参数
ACC_NATIVE	0x0100	方法是否为native
ACC_ABSTRACT	0x0400	方法是否为abstract
ACC_STRICTFP	0x0800	方法是否为strictfp
ACC_SYNTHETIC	0x1000	方法是否由编译器自动产生的

字段表

用于描述接口和类中声明的变量，包括 类级别变量 及 实例级别变量。

类型	名称	数量
u2	access_flags	1
u2	name_index	1
u2	descriptor_index	1
u2	attributes_count	1
u2	attributes	attributes_count

其中 access_flags 见为访问标志表中的字段访问标志。

方法表

方法表包含访问标志，名称索引，描述符索引以及属性表等几项

类型	名称	数量
u2	access_flags	1
u2	name_index	1
u2	descriptor_index	1
u2	attributes_count	1
attribute_info	attributes	attributes_count

其中方法的 access_flags 见上述的方法访问标志

属性表

属性表是解释 Class文件，字段表，方法表中携带的属性的表格，属性是用于描述某些场景专有的信息。

属性名称	使用位置	含义
Code	方法表	Java代码编译成的字节码指令
ConstantValue	字段表	final关键字定义的常量值
Deprecated	类，方法表，字段表	final关键字定义的常量值
Exceptions	方法表	final方法抛出的异常
EnclosingMethod	类文件	仅当一个类为局部类或者匿名类时才能拥有这个属性，这个属性用于标识这个类所在的外围方法
InnerClasses	类文件	内部类列表
LineNumberTable	Code属性	Java源码的行号与字节码指令的对应关系
LocalVariableTable	Code属性	方法的局部变量描述
StackMapTable	Code属性	JDK1.6中新增的属性，供新的类型检查校验器（Type Checker）检查和处理目标方法的局部变量和操做数栈锁须要的类型是否匹配
Signature	类，方法表，字段表	JDK1.5中新增的属性，这个属性用于支持泛型状况下的方法签名，在java语言中，任何类，接口，初始化方法或成员的泛型签名若是包含了类型变量（Type Variables）或者参数化类型（Parameterized Types），则Signature属性会为它记录泛型签名信息。因为java的泛型采用擦除法实现，在为了类型信息被擦除后致使签名混乱，须要这个属性记录泛型中的相关信息
SourceFile	类文件	记录源文件名称
SourceDebugExtension	类文件	JDK1.6中新增的属性，SourceDebugExtension属性用于存储额外的调试信息。譬如在进行JSP文件调试时，没法经过Java堆栈来定位到JSP文件的行号，JSR-45规范为这些非Java语言编写，却须要编译成字节码并运行在Java虚拟机中的程序提供了一个进行调试的标准机制，使用SourceDebugExtension属性就能够用于存储这个标准所新加入的调试信息
Synthetic	类，方法表，字段表	标识方法或者字段是否为编译器自动生成的
LocalVariableTypeTable	类	JDK1.5中新增的属性，它使用特征签名代替描述符，是为了引入泛型语法以后能描述泛型参数化类型而添加的
RuntimevisibleAnnotations	类，方法表，字段表	JDK1.5中新增的属性，为动态注解提供支持。RuntimevisibleAnnotations 属性用于指明哪些注解是运行时（实际上运行时就是进行反射调用）可见的
RuntimeInvisibleAnnotations	类，方法表，字段表	JDK1.5中新增的属性，与 RuntimevisibleAnnotations 属性做用恰好相反， 用于指明哪些注解是运行时不可见的
RuntimeVisibleParameterAnnotations	方法表	JDK1.5中新增的属性，做用与 RuntimevisibleAnnotations 属性相似，只不过做用对象为方法参数
RuntimeInvisibleParameterAnnotations	方法表	JDK1.5中新增的属性，做用与 RuntimeInvisibleAnnotations 属性相似，只不过做用对象为方法参数
AnnotationDetault	方法表	JDK1.5中新增的属性，用于记录注解类元素的默认值
BootstrapMethods	类文件	JDK1.5中新增的属性，用于保存 invokedynamic 指令引用的引导方法限定符

上述的每个属性都须要从常量池中引用一个 CONSTANT_Utf8_info 类型常量来标示。还包含 attribute_length（u4） 用于标示属性值所占用的位数，后面再跟着属性内容。

Code属性结构

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	max_stack	1
u2	max_locals	1
u4	code_length	1
u1	code	code_lenght
u2	exception_table_lenght	1
exception_info	exception_table	exception_table_length
u2	attributes_count	1
attribute_info	attributes	attributes_count

异常属性结构

类型	名称	数量
u2	start_pc	1
u2	end_pc	1
u2	handler_pc	1
u2	catch_type	1

Exceptions属性结构

区别与异常表，该表主要是列举中方法中可能抛出的受检查异常，也就是方法描述时throws关键字列举的异常

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	number_of_exceptions	1
u2	exception_index_table	number_of_exceptions

LineNumberTable属性结构

用于描述Java源码行号与字节码行号之间的对应关系，默认生成到 Class文件 中。

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	line_number_table_length	1
line_number_info	line_number_table	line_number_table_length

其中line_number_info包含start_pc和line_number两个u2类型的数据项。

LocalVariableTable属性结构

用于描述栈帧中局部变量表中的变量与 Java 源码中定义的变量之间的关系，默认生成到 Class文件 中。

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	local_variable_table_lenght	1
local_variable_info	local_variable_table	local_variable_table_lenght

其中 local_variable_info 是表明栈帧与源码中局部变量的关联，见下表：

类型	名称	含义	数量
u2	start_pc	局部变量的生命周期开始的字节码偏移量	1
u2	length	局部变量的生命周期开始的做用范围覆盖长度	1
u2	name_index	指向常量池 CONSTANT_Utf8_info 索引	1
u2	descriptor_index	指向常量池 CONSTANT_Utf8_info 索引	1
u2	index	局部变量在栈帧局部变量表中Slot的位置	1

SourceFile属性结构

用于记录生成该 Class文件 的源码文件名称。

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	sourcefile_index	1

其中 sourcefile_index 为指向常量池 CONSTANT_Utf8_info 索引。

ConstantValue属性结构

用于通知虚拟机自动为静态变量赋值。只有被 static 关键字修饰的变量才可使用这项属性。

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	constant_index	1

InnerClasses属性结构

用于记录内部类与宿主类之间的关联。若是一个类中定义了内部类，编译器则会为它生成内部类 InnerClasses 属性。

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	number_of_classes	1
inner_classes_info	inner_classes	number_of_classes

每个 inner_classes_info 表明一个内部类信息，结构以下：

类型	名称	含义	数量
u2	inner_class_info_index	指向常量池 CONSTANT_Class_info 索引	1
u2	outer_class_info_index	指向常量池 CONSTANT_Class_info 索引	1
u2	inner_name_index	指向常量池 CONSTANT_Utf8_info 索引，表明这个内部类的名称，若是匿名则为0	1
u2	inner_class_access_flags	内部类的访问标志，见上述访问标志篇章	1

Deprecated/Synthetic属性结构

前者是用于标示某个类，字段或者方法是否再也不推荐使用。

后者是用于标示字段或者方法不是由 Java 源码直接产生。全部由非用户代码生成的方法都须要设置 Synthetic 属性或者 ACC_SYNTHETIC 标志，可是 <init> 和 <clinit> 除外。他们的结构以下：

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1

StackMapTable属性结构

于 JDK1.6 以后添加在 Class 文件规范中，位于 Code属性表 中，该属性会在虚拟机类加载的字节码校验阶段被新类型检查检验器（Type Checker）使用。

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	number_of_entries	1
stack_map_frame	stack_map_frame_entries	number_of_entries

Signature属性结构

于 JDK1.5 发布以后添加到 Class 文件规范中，它是一个可选的定长属性，可出如今类，属性表，方法表结构的属性表中。该属性会记录泛型签名信息，在 Java 语言中泛型采用的是擦除法实现的伪泛型，在字节码（Code属性）中，泛型信息编译以后都通通被擦除掉。因为没法像 C# 等运行时支持获取真泛型类型，添加该属性用于弥补该缺陷，如今 Java 反射已经能获取到泛型类型。

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	signature_index	1

其中 signature_index 值必须是一个对常量池的有效索引且为 CONSTANT_Utf8_info，表示类签名，方法类型签名或字段类型签名。若是当前Signature属性是类文件的属性，则这个结构表示类签名，若是当前Signature属性是方法表的属性，则表示方法类型签名，若是当前Signature属性是字段表的属性，则表示字段类型签名。

BootstrapMethods属性结构

于 JDK1.7 发布后添加到 Class 文件规范中，是一个复杂变长的属性，位于类文件的属性表中。

类型	名称	数量
u2	attribute_name_index	1
u4	attribute_length	1
u2	num_bootstrap_methods	1
bootstrap_method	bootstrap_methods	num_bootstrap_methods

其中 bootstrap_method 结构以下

类型	名称	数量
u2	bootstrap_method_ref	1
u2	num_bootstrap_arguments	1
u2	bootstrap_arguments	num_bootstrap_arguments

特殊字符串表

所谓全限定名，就是使用 "." 分割类全名。好比 com/yummylau/TestClass 把类全名的 "." 换成 "/"，变成 com.yummylau.TestClass，多个全限定名可以使用多个 "；"分割。
而简单名称则没有类型和参数修饰的方法或者字段的名字，好比方法 inc() 和字段 m 分别标示为 inc 和 m 。特殊字符串表包含一些基础类型的描述及方法描述。以下：

• 描述符

标识字符	含义
B	基本类型 byte
C	基本类型 char
D	基本类型 double
F	基本类型 float
I	基本类型 int
J	基本类型 long
S	基本类型 short
Z	基本类型 boolean
V	基本类型 void
L	对象类型，好比 Ljava/lang/Object

针对数组，每个维度使用一个前置的"["字符来描述，好比定义一个 “java.lang.String[][]”数组，被记录为“[[java.lang.String;”一个整型数组 “int[]” 被记录为[I
针对方法

方法场景	描述符
void inc（）	（）V
java.lang.String toString（）	（）Ljava/lang/String;
int indexOf（char[]source，int sourceOffest，int sourceCount，char[] target，int targetOffset，int targetCOunt，int formIndex）	（[CII[CIII）I

字节码指令表

按照指令的类型/目标数据类型/经常使用指令等进一步划分为如下内容：

• 字节码指令总表
• 数据类型在指令中的转化
• 指令集支持的数据类型
• 加载/存储指令
• 运算指令
• 类型转化指令
• 对象建立与访问指令
• 操做数栈管理指令
• 控制转移指令
• 方法调用和返回指令
• 异常处理指令
• 同步指令

字节码指令总表

tip : 更为具体的描述可参考 官方JVM指令文档

字节码	助记符	指令含义
0x00	nop	什么都不作
0x01	aconst_null	将 null 推送至栈顶
0x02	iconst_m1	将 int 型 -1 推送至栈顶
0x03	iconst_0	将 int 型 0 推送至栈顶
0x04	iconst_1	将 int 型 1 推送至栈顶
0x05	iconst_2	将 int 型 2 推送至栈顶
0x06	iconst_3	将 int 型 3 推送至栈顶
0x07	iconst_4	将 int 型 4 推送至栈顶
0x08	iconst_5	将 int 型 5 推送至栈顶
0x09	lconst_0	将 long 型 0 推送至栈顶
0x0a	lconst_1	将 long 型 1 推送至栈顶
0x0b	fconst_0	将 float 型 0 推送至栈顶
0x0c	fconst_1	将 float 型 1 推送至栈顶
0x0d	fconst_2	将 float 型 2 推送至栈顶
0x0e	dconst_0	将 double 型 0 推送至栈顶
0x0f	dconst_1	将 double 型 1 推送至栈顶
0x10	bipush	将单字节的常量（-128 - 127）推送至栈顶
0x11	sipush	将一个短整形常量常量（-32768 - 32767）推送至栈顶
0x12	ldc	将 int, float, String 型常量值从常量池中推送至栈顶
0x13	ldc_w	将 int, float, String 型常量值从常量池中推送至栈顶（宽索引）
0x14	ldc2_w	将 long 或 float 型常量值从常量池中推送至栈顶（宽索引）
0x15	iload	将指定的 int 型本地变量推送至栈顶
0x16	lload	将指定的 long 型本地变量推送至栈顶
0x17	fload	将指定的 float 型本地变量推送至栈顶
0x18	dload	将指定的 dload 型本地变量推送至栈顶
0x19	aload	将指定的引用类型本地变量推送至栈顶
0x1a	iload_0	将第一个 int 型本地变量推送至栈顶
0x1b	iload_1	将第二个 int 型本地变量推送至栈顶
0x1c	iload_2	将第三个 int 型本地变量推送至栈顶
0x1d	iload_3	将第四个 int 型本地变量推送至栈顶
0x1e	lload_0	将第一个 long 型本地变量推送至栈顶
0x1f	lload_1	将第二个 long 型本地变量推送至栈顶
0x20	lload_2	将第三个 long 型本地变量推送至栈顶
0x21	lload_3	将第四个 long 型本地变量推送至栈顶
0x22	fload_0	将第一个 float 型本地变量推送至栈顶
0x23	fload_1	将第二个 float 型本地变量推送至栈顶
0x24	fload_2	将第三个 float 型本地变量推送至栈顶
0x25	fload_3	将第四个 float 型本地变量推送至栈顶
0x26	dload_0	将第一个 double 型本地变量推送至栈顶
0x27	dload_1	将第二个 double 型本地变量推送至栈顶
0x28	dload_2	将第三个 double 型本地变量推送至栈顶
0x29	dload_3	将第四个 double 型本地变量推送至栈顶
0x2a	aload_0	将第一个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2b	aload_1	将第二个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2c	aload_2	将第三个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2d	aload_3	将第四个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2e	iaload	将 int 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x2f	laload	将 long 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x30	faload	将 float 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x31	daload	将 double 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x32	aaload	将引用型数组指定索引的值推送至栈顶
0x33	baload	将 boolean 或 byte 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x34	caload	将 char 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x35	saload	将 short 型数组指定索引的值推送至栈顶
0x36	istore	将栈顶 int 型数值存入指定本地变量
0x37	lstore	将栈顶 long 型数值存入指定本地变量
0x38	fstore	将栈顶 float 型数值存入指定本地变量
0x39	dstore	将栈顶 double 型数值存入指定本地变量
0x3a	astore	将栈顶引用型数值存入指定本地变量
0x3b	istore_0	将栈顶 int 型数值存入第一个本地变量
0x3c	istore_1	将栈顶 int 型数值存入第二个本地变量
0x3d	istore_2	将栈顶 int 型数值存入第三个本地变量
0x3e	istore_3	将栈顶 int 型数值存入第四个本地变量
0x3f	lstore_0	将栈顶 long 型数值存入第一个本地变量
0x40	lstore_1	将栈顶 long 型数值存入第二个本地变量
0x41	lstore_2	将栈顶 long 型数值存入第三个本地变量
0x42	lstore_3	将栈顶 long 型数值存入第四个本地变量
0x43	fstore_0	将栈顶 float 型数值存入第一个本地变量
0x44	fstore_1	将栈顶 float 型数值存入第二个本地变量
0x45	fstore_2	将栈顶 float 型数值存入第三个本地变量
0x46	fstore_3	将栈顶 float 型数值存入第四个本地变量
0x47	dstore_0	将栈顶 double 型数值存入第一个本地变量
0x48	dstore_1	将栈顶 double 型数值存入第二个本地变量
0x49	dstore_2	将栈顶 double 型数值存入第三个本地变量
0x4a	dstore_3	将栈顶 double 型数值存入第四个本地变量
0x4b	astore_0	将栈顶引用型数值存入第一个本地变量
0x4c	astore_1	将栈顶引用型数值存入第二个本地变量
0x4d	astore_2	将栈顶引用型数值存入第三个本地变量
0x4e	astore_3	将栈顶引用型数值存入第四个本地变量
0x4f	iastore	将栈顶 int 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x50	lastore	将栈顶 long 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x51	fastore	将栈顶 float 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x52	dastore	将栈顶 double 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x53	aastore	将栈顶引用型数值存入指定数组的指定索引位置
0x54	bastore	将栈顶 boolean 或 byte 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x55	castore	将栈顶 char 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x56	sastore	将栈顶 short 型数值存入指定数组的指定索引位置
0x57	pop	将栈顶数值弹出（数值不能是 long 或 double 类型）
0x58	pop_2	将栈顶的一个（对于 long 或 double 类型）或两个数值（对于非 long 或 double 的其余类型）弹出
0x59	dup	复制栈顶数值并将复制值压入栈顶
0x5a	dup_x1	复制栈顶数值并将两个复制值压入栈顶
0x5b	dup_x2	复制栈顶数值并将三个（或两个）复制值压入栈顶
0x5c	dup_2	复制栈顶一个（对于 long 或 double 类型）或两个（非 long 或 double 的其余类型）数值并将复制值压入栈顶 ）
0x5d	dup_2_x1	dup_x1 指令的双倍版本
0x5e	dup_2_x2	dup_x2 指令的双倍版本
0x5f	swap	将栈最顶端的两个数值互换（数值不能是 long 或 double 类型）
0x60	iadd	将栈顶两 int 型数值相加并将结果压入栈顶
0x61	ladd	将栈顶两 long 型数值相加并将结果压入栈顶
0x62	fadd	将栈顶两 float 型数值相加并将结果压入栈顶
0x63	dadd	将栈顶两 double 型数值相加并将结果压入栈顶
0x64	isub	将栈顶两 int 型数值相减并将结果压入栈顶
0x65	lsub	将栈顶两 long 型数值相减并将结果压入栈顶
0x66	fsub	将栈顶两 float 型数值相减并将结果压入栈顶
0x67	dsub	将栈顶两 double 型数值相减并将结果压入栈顶
0x68	imul	将栈顶两 int 型数值相乘并将结果压入栈顶
0x69	lmul	将栈顶两 long 型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6a	fmul	将栈顶两 float 型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6b	dmul	将栈顶两 double 型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6c	idiv	将栈顶两 int 型数值相除并将结果压入栈顶
0x6d	ldiv	将栈顶两 long 型数值相除并将结果压入栈顶
0x6e	fdiv	将栈顶两 float 型数值相除并将结果压入栈顶
0x6f	ddiv	将栈顶两 double 型数值相除并将结果压入栈顶
0x70	irem	将栈顶两 int 型数值做取模运算并将结果压入栈顶
0x71	lrem	将栈顶两 long 型数值做取模运算并将结果压入栈顶
0x72	frem	将栈顶两 float 型数值做取模运算并将结果压入栈顶
0x73	drem	将栈顶两 double 型数值做取模运算并将结果压入栈顶
0x74	ineg	将栈顶两 int 型数值做负并将结果压入栈顶
0x75	lneg	将栈顶两 long 型数值做负并将结果压入栈顶
0x76	fneg	将栈顶两 float 型数值做负并将结果压入栈顶
0x77	dneg	将栈顶两 double 型数值做负并将结果压入栈顶
0x78	ishl	将栈顶两 int 型数值左移位指定位数并将结果压入栈顶
0x79	lshl	将栈顶两 long 型数值左移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7a	ishr	将栈顶两 int 型数值右（带符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7b	lshr	将栈顶两 long 型数值右（带符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7c	iushr	将栈顶两 int 型数值右（无符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7d	lushr	将栈顶两 long 型数值右（无符号）移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7e	iand	将栈顶两 int 型数值做 “按位与” 并将结果压入栈顶
0x7f	land	将栈顶两 long 型数值做 “按位与” 并将结果压入栈顶
0x80	ior	将栈顶两 int 型数值做 “按位或” 并将结果压入栈顶
0x81	lor	将栈顶两 long 型数值做 “按位或” 并将结果压入栈顶
0x82	ixor	将栈顶两 int 型数值做 “按位异或” 并将结果压入栈顶
0x83	lxor	将栈顶两 long 型数值做 “按位异或” 并将结果压入栈顶
0x84	iinc	将栈顶 int 型变量增长指定值（如i++， i--， i+=2等）
0x85	i2l	将栈顶 int 型数值强制转成 long 型数值并将结果压入栈顶
0x86	i2f	将栈顶 int 型数值强制转成 float 型数值并将结果压入栈顶
0x87	i2d	将栈顶 int 型数值强制转成 double 型数值并将结果压入栈顶
0x88	l2i	将栈顶 long 型数值强制转成 int 型数值并将结果压入栈顶
0x89	l2f	将栈顶 long 型数值强制转成 float 型数值并将结果压入栈顶
0x8a	l2d	将栈顶 long 型数值强制转成 double 型数值并将结果压入栈顶
0x8b	f2i	将栈顶 float 型数值强制转成 int 型数值并将结果压入栈顶
0x8c	f2l	将栈顶 float 型数值强制转成 long 型数值并将结果压入栈顶
0x8d	f2d	将栈顶 float 型数值强制转成 double 型数值并将结果压入栈顶
0x8e	d2i	将栈顶 double 型数值强制转成 int 型数值并将结果压入栈顶
0x8f	d2l	将栈顶 double 型数值强制转成 long 型数值并将结果压入栈顶
0x90	d2f	将栈顶 double 型数值强制转成 float 型数值并将结果压入栈顶
0x91	i2b	将栈顶 int 型数值强制转成 byte 型数值并将结果压入栈顶
0x92	i2c	将栈顶 int 型数值强制转成 char 型数值并将结果压入栈顶
0x93	i2s	将栈顶 int 型数值强制转成 short 型数值并将结果压入栈顶
0x94	lcmp	比较栈顶两 long 型数值的大小，并将结果（1， 0 或 -1）压入栈顶
0x95	fcmpl	比较栈顶两 float 型数值的大小，并将结果（1， 0 或 -1）压入栈顶; 当其中一个数值为 “NaN” 时，将 -1 压入栈顶
0x96	fcmpg	比较栈顶两 float 型数值的大小，并将结果（1， 0 或 -1）压入栈顶; 当其中一个数值为 “NaN” 时，将 1 压入栈顶
0x97	dcmpl	比较栈顶两 double 型数值的大小，并将结果（1， 0 或 -1）压入栈顶; 当其中一个数值为 “NaN” 时，将 -1 压入栈顶
0x98	dcmpg	比较栈顶两 double 型数值的大小，并将结果（1， 0 或 -1）压入栈顶; 当其中一个数值为 “NaN” 时，将 1 压入栈顶
0x99	ifeg	当栈顶 int 型数值等于 0 时跳转
0x9a	ifne	当栈顶 int 型数值不等于 0 时跳转
0x9b	iflt	当栈顶 int 型数值小于 0 时跳转
0x9c	ifge	当栈顶 int 型数值大于或等于 0 时跳转
0x9d	ifgt	当栈顶 int 型数值大于 0 时跳转
0x9e	ifle	当栈顶 int 型数值小于或等于 0 时跳转
0x9f	if_icmpeq	比较栈顶两 int 型数值的大小，当结果等于 0 时跳转
0xa0	if_icmpne	比较栈顶两 int 型数值的大小，当结果不等于 0 时跳转
0xa1	if_icmplt	比较栈顶两 int 型数值的大小，当结果小于 0 时跳转
0xa2	if_icmpge	比较栈顶两 int 型数值的大小，当结果大于或等于 0 时跳转
0xa3	if_icmpgt	比较栈顶两 int 型数值的大小，当结果大于 0 时跳转
0xa4	if_icmple	比较栈顶两 int 型数值的大小，当结果小于或等于 0 时跳转
0xa5	if_icmpeq	比较栈顶两引用型数值，当结果相等时跳转
0xa6	if_icmpnc	比较栈顶两引用型数值，当结果不相等时跳转
0xa7	goto	无条件跳转
0xa8	jsr	跳转至指定的 16 位 offset 位置，并将 jsr 的下一条指令地址压入栈顶
0xa9	ret	返回至本地变量指定的 index 的指令位置（通常与 jsr 或 jsr_w 联合使用）
0xaa	tableswitch	用于 switch 条件跳转， case 值连续（可变长度指令）
0xab	lookupswitch	用于 switch 条件跳转， case 值连不续（可变长度指令）
0xac	ireturn	从当前方法返回 int
0xad	lreturn	从当前方法返回 long
0xae	freturn	从当前方法返回 float
0xaf	dreturn	从当前方法返回 double
0xb0	areturn	从当前方法返回对象引用
0xb1	return	从当前方法返回 void
0xb2	getstatic	获取指定类的静态域，并将其值压入栈顶
0xb3	putstatic	为指定的类的静态域赋值
0xb4	getfield	获取指定类的实例域，并将其值压入栈顶
0xb5	putfield	为指定的类的实例域赋值
0xb6	invokevirtual	调用实例方法
0xb7	invokespecial	调用超类构造方法， 实例初始化方法，私有方法
0xb8	invokestatic	调用静态方法
0xb9	invokeinterface	调用接口方法
0xba	invokedynamic	调用动态方法
0xbb	new	建立一个对象，并将其引用值压入栈顶
0xbc	newarray	建立一个指定的原始类型（如 int， float等）的数组，并将其引用值压入栈顶
0xbd	anewarray	建立一个引用型（如 类，接口，数组）的数组，并将其引用值压入栈顶
0xbe	arraylength	得到数组的长度值并压入栈顶
0xbf	athrow	将栈顶的异常抛出
0xc0	checkcast	检验类型转换， 检验未经过将抛出 ClassCastException
0xc1	instanceof	检验对象是否时指定类的实例， 若是是， 则将 1 压入栈顶，不然将 0 压入栈顶
0xc2	monitorenter	得到对象的锁，用于同步方法或同步块
0xc3	monitorexit	释放对象的锁，用于同步方法或同步块
0xc4	wide	扩展本地变量的宽度
0xc5	multianewarray	建立指定类型和指定维度的多维数组（执行该指令时，操做栈中必须包含各维度的长度值），并将其引用值压入栈顶
0xc6	ifnull	为 null 时跳转
0xc7	ifnonnull	不为 null 时跳转
0xc8	goto_w	无条件跳转（宽索引）
0xc9	jsr_w	跳转至指定的 32 位 offset 位置，并将 jsr_w 的下一条指令地址压入栈顶

数据类型在指令中的转化

数据类型	byte	short	int	long	float	double	char	reference
简化转化	b	s	i	l	f	d	c	a

指令集支持的数据类型

下面表格中T+指令构成 opcode, T 为上面表格各数据类型的简化转化。

opcode	byte	short	int	long	float	double	char	reference
Tipush	bipush	sipush
Tconst			iconst	lconst	fconst	dconst		aconst
Tload			iload	lload	fload	dload		aload
Tstore			istore	lstore	fstore	dstore		astore
Tinc				iinc
Taload	baload	saload	iaload	laload	faload	daload	caload	aaload
Tastore	bastore	sastore	iastore	lastore	fastore	dastore	castore	aastore
Tadd			iadd	ladd	fadd	dadd
Tsub			isub	lsub	fsub	dsub
Tmul			imul	lmul	fmul	dmul
Tdiv			idiv	ldiv	fdiv	ddiv
Trem			irem	lrem	frem	drem
Tneg			ineg	lneg	fneg	dneg
Tshl			ishl	lshl
Tshr			ishr	lshr
Tushr			iushr	lushr
Tand			iand	land
Tor			ior	lor
Txor			ixor	lxor
i2T	i2b	i2s		i2l	i2f	i2d
l2T			l2i		l2f	l2d
f2T			f2i	f2l		f2d
d2T			d2i	d2l	d2f
Tcmp				lcmp
Tcml					fcml	dcml
Tcmpg					fcmpg	dcmpg
if_TcmpOP			if_icmpOP					if_acopOP
Treturn			ireturn	lreturn	freturn	dreturn		areturn

大部分指令没有支持 byte，char 和 short 甚至是 boolean，编译器会在编译器或者运行期把这类数据扩展为 int 类型数据。

加载/存储指令

加载/存储指令用于将数据在栈帧中的局部变量表和操做数栈之间来回传输。

• 将一个局部变量加载到操做栈： Tload ， Tload_n 后者表示是一组指令。
• 将一个数值从操做数栈存储到局部变量表： Tstore ， Tstore_n 后者表示是一组指令。
• 将一个常量加载到操做数栈： Tipush ， ldc ，T_const 等
• 扩充局部变量表的访问索引指令：wide

运算指令

对操做数栈的数值进行运算以后把结果从新存入操做栈栈顶。

• 加法指令 Tadd
• 减法指令 Tsub
• 乘法指令 Tmul
• 除法指令 Tdiv
• 求余指令 Trem
• 取反指令 Tneg
• 位移指令 Tshl, Tshr, Tushr
• 按位或指令 Tor
• 按位与指令 Tand
• 按位异或指令 Txor
• 局部变量自增指令 Tinc
• 比较指令 Tcmpg ,Tcmpl

类型转化指令

类型转化指令用于将两种不一样的数值类型进行相互转换，这种转换操做通常用于实现用户代码中的显式转换操做，或者用于处理字节码指令集中数据类型相关指令没法与数据类型一一对应的问题。

• int类型转其余 i2T
• long类型转其余 l2T
• float类型转其余 f2T
• double类型转其余 d2T

对象建立与访问指令

尽管类实例和数组都是对象，但Java虚拟机对类实例和数组的建立与操做使用了不一样的字节码指令。

• 建立类实例 new
• 建立数组 newarray, anewarray, multianewarray
• 访问类变量和实例变量 getfield, putfield，getstatic，putstatic
• 把一个数组元素加载到操做数栈 Taload
• 将一个操做数栈的值存储到数组元素中 Tastore
• 取数组长度的指令 arraylength
• 检查类实例类型 instanceof, checkcast

操做数栈管理指令

• 将操做数栈栈顶一个或者两个元素出栈 pop，pop2
• 复制栈顶一个或两个数值并将复制值从新压入栈顶 dup，dup2, dup_x1，dup2_x1,dup_x2，dup2_x2
• 将栈最顶端两个数值互换 swap

控制转移指令

让虚拟机能够有条件或者无条件地从特定位置指令执行程序而不是在控制转移指令的下一条指令执行程序。

• 条件分支 ifeq, ifit, ifle, ifne, ifgt, ifge, ifull, ifnonnull, if_icmpeq, if_icmpne, if_icmplt, if_icmpgt, if_icmple, if_icmpge, if_acmpeq, if_acmpne
• 复合条件分支 tableswitch, lookupswitch
• 无条件分支 goto, goto_w, jsr, jsr_w, ret

方法调用和返回指令

• 调用对象的实例方法 invokevirtual，根据对象的实际类型进行分派
• 调用接口方法 invokeinterface , 会在运行时搜索一个实现了这个接口的方法的对象，找到适合的方法进行调用
• 调用一些须要特殊处理的实例方法 invokespecial，包括实例初始化方法，私有方法和父类方法
• 调用类方法 invokestatic 用于调用static方法
• 运行时动态解析处调用点限定符所引用的方法并执行该方法 invokedynamic ，区别于前面4条指令，它们都在固化在jvm内部，而该指令的分派逻辑是由用户所设定的引导方法决定的。

异常处理指令

athrow 指令用于完成显式抛出异常（throw语句）的操做，除了用throw语句以外，JVM还规定在运行时会在其余 JVM指令检测到异常情况的时候自动抛出。好比当除数为0的时候，JVM会在 idiv或 ldiv 中抛出 ArithmeticException 异常。

同步指令

JVM 使用管程（Monitor）来支持如下同步场景：

• 方法级的同步，不须要字节码控制，实现于方法调用和返回操做志宏。从方法表中 ACC_SYNCHRONIZED 获得一个方法是不是同步，若是被设置，则执行线程须要先持有管程才能执行，执行完以后释放管程。
• 方法内部一段指令序列的同步，由monitorenter 和 monitorexit来支持 synchronized 功能。

若是你也会用到 Java 字节码文件结构及指令信息，赶忙收藏起来吧～

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