【jvm jdk】Class文件中的常量池详解（下）

NO9. 类中引用到的field字段在常量池中是怎样描述的？

涉及 CONSTANT_Fieldref_info, CONSTANT_Name_Type_info知识

一般而言，我们在定义类的过程中会定义一些 field 字段，然后会在这个类的其他地方（如方法中）使用到它。有可能我们在类的方法中只使用field字段一次，也有可能我们会在类定义的方法中使用它很多很多次。

举一个简单的例子，我们定一个叫Person的简单 java bean，它有name和age两个field字段，如下所示：

public class Person {
    
    

    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
    
    
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
    
    
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
    
    
        this.age = age;
    }
}

在上面定义的类中，我们在Person类中的一系列方法里，多次引用到name field字段 和age field字段，对于JVM编译器而言，name和age只是一个符号而已，并且它在由于它可能会在此类中重复出现多次，所以JVM把它当作常量来看待，将name和age以field字段常量的形式保存到常量池中。

将它name和age封装成 CONSTANT_Fieldref_info 常量池项，放到常量池中，在类中引用到它的地方，直接放置一个指向field字段所在常量池的索引。

上面的Person类，使用javap -v Person指令，查看class文件的信息，你会看到，在Person类中引用到age和name field字段的地方，都是指向了常量池中age和name field字段对应的常量池项中。表示field字段的常量池项叫做CONSTANT_Fieldref_info。

9.1 field字段结构

怎样描述某一个field字段的引用？

CONSTANT_Fieldref_info结构

CONSTANT_NameAndType_info结构

CONSTANT_Fieldref_info关联关系

9.2 实例解析

现在，让我们来看一下Person类中定义的name field字段在常量池中的表示。通过使用javap -v Person会查看到如下的常量池信息：

9.2.1 字段的数据类型

请读者看上图中name field字段的数据类型，它在#6个常量池项，以UTF-8编码格式的字符串“Ljava/lang/String;” 表示，这表示着这个field 字段是java.lang.String 类型的。关于field字段的数据类型，class文件中存储的方式和我们在源码中声明的有些不一样。请看下图的对应关系：

9.2.2 字段没有被放入常量池中的场景

字段只有在类中的其他地方引用到了，才会将他放到常量池中。

如果我们在类中定义了field 字段，但是没有在类中的其他地方用到这些字段，它是不会被编译器放到常量池中的。读者可以自己试一下。（当然了，定义了但是没有在类中的其它地方引用到这种情况很少。）参考 Class文件中的常量池详解（上） 《 引入某个类的声明，但是没有编译进常量池》章节，查看反编译的结果，其中没有field类型的常量。

NO10.类中引用到的method方法在常量池中是怎样描述的？

涉及 CONSTANT_Methodref_info, CONSTANT_Name_Type_info知识

1. 例子

还是以Person类为例。在Person类中，我们定义了setName(String name)、getName()、setAge(int age)、getAge()这些方法：

参考NO9中的源码

虽然我们定义了方法，但是这些方法没有在类总的其他地方被用到（即没有在类中其他的方法中引用到），所以它们的方法引用信息并不会放到常量中。

现在我们在类中加一个方法 getInfo()，调用了getName()和getAge() 方法：

	public String getInfo()
	{
    
    
		
		return getName()+"\t"+getAge();
	}

这时候JVM编译器会将getName()和getAge()方法的引用信息包装成CONSTANT_Methodref_info结构体放入到常量池之中。

这里的方法调用的方式牵涉到Java非常重要的一个术语和机制，叫动态绑定。这个动态绑定问题以后在单独谈谈。

2. 怎样表示一个方法引用？

CONSTANT_Methodref_info结构

跟字段结构比较像

CONSTANT_Methodref_info关联关系

3. getName() 方法引用在常量池中的表示

4. 方法描述符的组成

NO11.类中引用到某个接口中定义的method方法在常量池中是怎样描述的？

涉及 CONSTANT_InterfaceMethodref_info, CONSTANT_Name_Type_info知识

当我们在某个类中使用到了某个接口中的方法，JVM会将用到的接口中的方法信息方知道这个类的常量池中。

比如我们定义了一个Worker接口，和一个Boss类，在Boss类中调用了Worker接口中的方法，这时候在Boss类的常量池中会有Worker接口的方法的引用表示。

package com.louis.jvm;
 
/**
 * Worker 接口类
 * @author luan louis
 */
public interface Worker{
    
    
	
	public void work();
 
}
 
/**
 * Boss 类，makeMoney()方法 调用Worker 接口的work
 * @author louluan
 */
public class Boss {
    
    
	
	public void makeMoney(Worker worker)
	{
    
    
		worker.work();
	}
 
}

我们对Boss.class执行javap -v Boss，然后会看到如下信息：

如上图所示，在Boss类的makeMoney()方法中调用了Worker接口的work()方法，机器指令是通过invokeinterface指令完成的，invokeinterface指令后面的操作数，是指向了Boss常量池中Worker接口的work()方法描述，表示的意思就是：“我要调用Worker接口的work()方法”。

Worker接口的work()方法引用信息，JVM会使用CONSTANT_InterfaceMethodref_info结构体来描述，CONSTANT_InterfaceMethodref_info定义如下：

CONSTANT_InterfaceMethodref_info结构体和上面介绍的CONSTANT_Methodref_info 结构体很基本上相同，它们的不同点只有：

• CONSTANT_InterfaceMethodref_info 的tag 值为11，而CONSTANT_Methodref_info的tag值为10；

• CONSTANT_InterfaceMethodref_info 描述的是接口中定义的方法，而CONSTANT_Methodref_info描述的是实例类中的方法；

CONSTANT_InterfaceMethodref_info和上述的CONSTANT_Methodref_info 结构体完全一致，这里就不单独为CONSTANT_InterfaceMethodref_info绘制结构图了，请读者依照CONSTANT_Methodref_info的描述。

参考 Class文件中的常量池详解（下）