Java字节码结构剖析三：方法表

这里给大家介绍一款字节码分析小工具——jclasslib bytecode viewer。它可以将字节码文件结构化的展现给我们看。

紧接着上篇『字段表』的分析。后面的分析轮到了『方法表』。

方法表结构

• u2 method_count：方法计数器，methods_count 的值表示当前 class 文件 methods[]数组的成员个数。
• method_info methods[methods_count]： 方法表，methods[]数组中的每个成员都必须是一个 method_info 结构的数据项，用于表示当前类或接口中某个方法的完整描述。
• method_info 结构：

method_info {
    u2 access_flag                     1
    u2 name_index                      1
    u2 descriptor_index                1
    u2 attribute_count                 1
    attribute_info attributes[attribute_count]
}

方法表的具体解析

知道方法表的组成结构，我们就可以直接对照着字节码文件去解析了。依然是前文用的java代码示例产生的字节码文件。紧接在『字段表』后面的16进制是0×0004=4。即该类有4个成员方法！看源代码：

public class MyTest2 {
    String str = "Welcome";
    private int x = 5;
    public static Integer in = 10;
    public static void main(String[] args) {
        MyTest2 myTest2 = new MyTest2();
        myTest2.setX(8);
        in = 20;
    }
    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }
}

源代码中，我们只定义了2个成员方法！但是字节码却说有4个方法。我们用jclasslib小工具打开看一下。展示如下：

这样就一目了然了，其实字节码里除了我们自己显示定义的2个方法 main 和 setX。Java编译器生成字节码的时候默认又帮我们生成了2个方法 <init> 和 <clinit>。

<init>方法就是默认的构造方法。我们知道，一个类必须要有至少一个构造方法，用来完成类的实例化过程。当我们没有显示去给一个类定义一个构造方法时，Java编译器在为生成字节码文件时，会默认给它生成一个默认的构造方法。
<clinit>方法是类的构造器。是类初始化阶段要执行的方法，它的职责就是为类的静态变量赋初始值（由程序员定义的那个初始值，在我们的源码中就是静态变量in的初始值10），或者如果类中有静态代码块，那就并按顺序执行静态代码块的代码。

所以，当一个类有静态变量或者静态代码块的时候，Java编译器会为这个类的字节码里生成一个<clinit>方法，在类初始化阶段去执行！

这就是为什么代码中我们只定义了2个方法，但生成的字节码里却有4个方法的原因了。

分析第一个方法。先看看方法表的部分16进制的信息，如下：从0×004开始。

首先是方法的access_flag（访问标志位），即0×0001。说明此方法是public。接着是方法的name_index（指向常量池的索引，代表方法的全限定名称），0×0011=17。我借助jclasslib小工具可以查到方法名称是<init>，就是Java编译器默认生成的构造方法。然后，是该方法的描述符信息descriptor_index，0×0012=18，同样可以查到()V。这个描述符说明我们的方法是无参的『()』。且无返回值『V』。完美符合我们构造方法的定义。

属性表分析

我们再看看它的属性个数，attributes_count的项的值表示这个方法的附加属性的数量。0×0001=1，说明这个方法只有一个附加属性。那后面就是对属性表的分析了。我们先看一下属性表的结构：

attribute_info {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attibute_length;
    u1 info[attibute_length]
}

所以，0×0013=19。表示的就是这个属性的名字在常量池中的索引。查阅得，该属性的名字是『Code』。Code属性很重要，因为Java程序方法中的代码经过javac编译之后形成字节码存在了Code属性内。在这里，我们通过jclasslib先查看一下Code属性里有什么。

红框里的助记符就是<init>方法里要执行的代码逻辑！

Code属性

• code属性的作用是保存该方法的结构，如所对应的字节码。

Code_attribute {
    u2 attribute_name_index;
    u4 attribute_length;
    u2 max_stack;
    u2 max_locals;
    u4 code_length;
    u1 code[code_length];
    u2 exception_table_length;
    {   u2 start_pc;
        u2 end_pc;
        u2 handler_pc;
        u2 catch_type;
    } exception_table[exception_table_length];
    u2 attributes_count;
    attribute_info attributes[attributes_count];
}

• Java程序方法体中的代码经过Java编译处理后，最终变成字节码指令存储在Code属性中。Code属性出现在方法表的属性集合中，但是并非所有方法都有这个属性。例如接口或者类中的抽象方法就不存在Code属性。

Code属性其实是一个结构比较复杂的属性表。这里就不做过多描述，打算后面抽个时间用一篇博客来说说它。其实方法表的<init>方法到此，分析得差不多了。接下来，大家可以再对照一遍，自己去把每个方法都分析一遍，加深印象。

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