Java?常量池詳解之class文件常量池?和class運行時常量池
2.class文件常量池（class constant pool）
產(chǎn)生時機(jī)：當(dāng)java文件被編譯成class文件之后，就會生成class常量池，跟jvm 無關(guān)系
常量池主要存放兩大類常量：字面量；符號引用
字面量接近Java語言層面的常量概念，如文本字符串、聲明為final的常量值等
(Integer、 Float 、Long、 Double、 String、 UTF-8)
符號引用包含三類引用:
1、 類和接口的全限定名 org.springframework…Bean
舉例：jvm/Hotspot/ConstantsTest
#7 = Class #41 // jvm/Hotspot/ConstantsTest #41 = Utf8 jvm/Hotspot/ConstantsTest
2、字段的名稱和描述符
舉例： int b
#4 = Fieldref #7.#37 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.b:I #7 = Class #41 // jvm/Hotspot/ConstantsTest #37 = NameAndType #17:#18 // b:I #41 = Utf8 jvm/Hotspot/ConstantsTest #17 = Utf8 b #18 = Utf8 I
3、方法的名稱和描述符
舉例：int getB()
#9 = Methodref #7.#42 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.getB:()I #7 = Class #41 // jvm/Hotspot/ConstantsTest #42 = NameAndType #26:#27 // getB:()I #41 = Utf8 jvm/Hotspot/ConstantsTest #26 = Utf8 getB #27 = Utf8 ()I
Class 文件布局 如下（跟方法區(qū)布局息息相關(guān)的）
public class ConstantsTest {
private static Integer a = 10;
private int b;
private String c = "cc";
private static String d = "dd";
public int getB() {
return b;
}
public static int getA() {
return a;
}
public static void main(String[] args) {
ConstantsTest constantsTest = new ConstantsTest();
constantsTest.getB();
ConstantsTest.getA();
}
}//執(zhí)行下面這個語句
javap -c -v -p ConstantsTest.class 得到
public class jvm.Hotspot.ConstantsTest
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #14.#34 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = String #35 // cc
#3 = Fieldref #7.#36 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.c:Ljava/lang/String;
#4 = Fieldref #7.#37 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.b:I
#5 = Fieldref #7.#38 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.a:Ljava/lang/Integer;
#6 = Methodref #39.#40 // java/lang/Integer.intValue:()I
#7 = Class #41 // jvm/Hotspot/ConstantsTest
#8 = Methodref #7.#34 // jvm/Hotspot/ConstantsTest."<init>":()V
#9 = Methodref #7.#42 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.getB:()I
#10 = Methodref #7.#43 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.getA:()I
#11 = Methodref #39.#44 // java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
#12 = String #45 // dd
#13 = Fieldref #7.#46 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.d:Ljava/lang/String;
#14 = Class #47 // java/lang/Object
#15 = Utf8 a
#16 = Utf8 Ljava/lang/Integer;
#17 = Utf8 b
#18 = Utf8 I
#19 = Utf8 c
#20 = Utf8 Ljava/lang/String;
#21 = Utf8 d
#22 = Utf8 <init>
#23 = Utf8 ()V
#24 = Utf8 Code
#25 = Utf8 LineNumberTable
#26 = Utf8 getB
#27 = Utf8 ()I
#28 = Utf8 getA
#29 = Utf8 main
#30 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#31 = Utf8 <clinit>
#32 = Utf8 SourceFile
#33 = Utf8 ConstantsTest.java
#34 = NameAndType #22:#23 // "<init>":()V
#35 = Utf8 cc
#36 = NameAndType #19:#20 // c:Ljava/lang/String;
#37 = NameAndType #17:#18 // b:I
#38 = NameAndType #15:#16 // a:Ljava/lang/Integer;
#39 = Class #48 // java/lang/Integer
#40 = NameAndType #49:#27 // intValue:()I
#41 = Utf8 jvm/Hotspot/ConstantsTest
#42 = NameAndType #26:#27 // getB:()I
#43 = NameAndType #28:#27 // getA:()I
#44 = NameAndType #50:#51 // valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
#45 = Utf8 dd
#46 = NameAndType #21:#20 // d:Ljava/lang/String;
#47 = Utf8 java/lang/Object
#48 = Utf8 java/lang/Integer
#49 = Utf8 intValue
#50 = Utf8 valueOf
#51 = Utf8 (I)Ljava/lang/Integer;
{
private static java.lang.Integer a;
descriptor: Ljava/lang/Integer;
flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC
private int b;
descriptor: I
flags: ACC_PRIVATE
private java.lang.String c;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PRIVATE
private static java.lang.String d;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC
public jvm.Hotspot.ConstantsTest();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: aload_0
5: ldc #2 // String cc
7: putfield #3 // Field c:Ljava/lang/String;
10: return
LineNumberTable:
line 10: 0
line 13: 4
public int getB();
descriptor: ()I
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: getfield #4 // Field b:I
4: ireturn
LineNumberTable:
line 17: 0
public static int getA();
descriptor: ()I
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=1, locals=0, args_size=0
0: getstatic #5 // Field a:Ljava/lang/Integer;
3: invokevirtual #6 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
6: ireturn
LineNumberTable:
line 21: 0
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=1
0: new #7 // class jvm/Hotspot/ConstantsTest
3: dup
4: invokespecial #8 // Method "<init>":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: invokevirtual #9 // Method getB:()I
12: pop
13: invokestatic #10 // Method getA:()I
16: pop
17: return
LineNumberTable:
line 25: 0
line 26: 8
line 27: 13
line 28: 17
static {};
descriptor: ()V
flags: ACC_STATIC
Code:
stack=1, locals=0, args_size=0
0: bipush 10
2: invokestatic #11 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
5: putstatic #5 // Field a:Ljava/lang/Integer;
8: ldc #12 // String dd
10: putstatic #13 // Field d:Ljava/lang/String;
13: return
LineNumberTable:
line 11: 0
line 14: 8
}3.class運行時常量池
Class運行時常量池其實是當(dāng)類加載到內(nèi)存中后，jvm就會將class常量池中的內(nèi)容存放到運行時常量池中。 里面放的也是符號引用和字面量，跟我們的class文件常量池放的東西是一樣的
可以把Class文件常量池看作靜態(tài)常量池（里面是符號引用）， 而運行時常量池是動態(tài)常量池（里面有直接引用），他倆是同一個東西，只是狀態(tài)時機(jī)不同而已。
問題：Class 文件信息是否能跟方法區(qū)對應(yīng)上來？
發(fā)現(xiàn)是能跟夠一一對應(yīng)的上的。方法區(qū)其實就可以簡單看成運行狀態(tài)的Class文件的布局
1. 符號引用(脫離jvm 體系來講，就單純class文件的符號引用而已）
符號引用以一組符號來描述所引用的目標(biāo)，在編譯的時候一個每個java類都會被編譯成一個class文件， 但在編譯的時候虛擬機(jī)并不知道所引用類的地址，多以就用符號引用來代替 ，而在這個解析階段就是為了把這個符號引用轉(zhuǎn)化成為真正的地址的階段
比如：class 文件里面有個方法調(diào)用getB()方法。 還沒到準(zhǔn)備階段（虛擬機(jī)就會進(jìn)入準(zhǔn)備階段。在這個階段，虛擬機(jī)就會為這個類分配相應(yīng)的內(nèi)存空間，并設(shè)置默認(rèn)初始值）。是不知道具體new 對象所在的地址的。class 文件里面只是符號引用，知道是用這個類的方法。
public static void main(String[] args) {
ConstantsTest constantsTest = new ConstantsTest();
constantsTest.getB();
}
//對應(yīng)的反編譯 代碼其實 是
9: invokevirtual #9 // Method getB:()I
但其實#9 是常量池里面的 // jvm/Hotspot/ConstantsTest.getB:()I2.直接引用
直接引用和虛擬機(jī)的布局是相關(guān)的如果有了直接引用，那么直接引用的目標(biāo)一定被加載到了內(nèi)存中。（有具體引用地址的指針，被引用的類、方法或者變量已經(jīng)被加載到內(nèi)存中）
3.靜態(tài)鏈接
當(dāng)一個字節(jié)碼文件被裝載進(jìn) JVM 內(nèi)部時，如果被調(diào)用的目標(biāo)方法在編譯期可知，且運行期保持不變時，這種情況下將調(diào)用方法的符號引用轉(zhuǎn)換為直接引用的過程稱之為靜態(tài)鏈接
比如：調(diào)用靜態(tài)方法, 調(diào)用實例的私有構(gòu)造器, 私有方法, 父類方法，被final修飾的方法（其實就是不能被子類重寫的方法，能確定唯一性）
4.動態(tài)鏈接
如果被調(diào)用的方法在編譯期無法被確定下來，也就是說，只能夠在程序運行期將調(diào)用的方法的符號轉(zhuǎn)換為直接引用，由于這種引用轉(zhuǎn)換過程具備動態(tài)性，因此也被稱之為動態(tài)鏈接。
比如：（B b = new B2() ) 父類聲明，子類實現(xiàn)的情況，方法被子類重寫了。
案例分析
有一個父類B 和子類B2 ，子類B2實現(xiàn)了B的getA 方法
public class B {
private int a = 2;
public int getA() {
return a;
}
public static void print() {
System.out.println("aaa");
}
public final void b() {
}
private void c() {
System.out.println("c");
}
}
//只能重寫getA方法
public class B2 extends B {
@Override
public int getA() {
return 2;
}
此時有個線程調(diào)用了聲明為B ，但是實現(xiàn)為B2的方法
public static void main(String[] args) {
B b2 = new B2();
b2.getA();
b2.b();
}class文件編譯結(jié)果如下：
0: new #4 // class jvm/Hotspot/B2
3: dup
4: invokespecial #5 // Method jvm/Hotspot/B2."<init>":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: invokevirtual #2 // Method jvm/Hotspot/B.getA:()I
12: pop
13: aload_1
14: invokevirtual #6 // Method jvm/Hotspot/B.b:()V
17: return
此時這個 b2.getA() 他是動態(tài)鏈接，他只有在運行期間才知道用了具體哪個類，因為他這個方法可以被重寫了，他可以是B類的getA方法，也可以是B2的get方法。此時這個 b2.b() 他是靜態(tài)鏈接，他在編譯期就確定是B類的b方法，是可以直接引用的
問題 ：動態(tài)鏈接跟什么有關(guān)系？
動態(tài)鏈接在棧幀里面，不會在停留在方法區(qū)里面，是跟線程有關(guān)系的
public class A {
int a = 1;
public int getA() {
return a;
}
}
public class A2 extends A {
@Override
public int getA() {
return 10;
}
}
public class B {
public int getB(A a) {
return a.getA();
}
}
public class B2 extends B {
@Override
public int getB(A a) {
return a.getA()+1;
}
}線程調(diào)用
public static void main(String[] args) {
B b2 = new B2();
A a2 = new A2();
b2.getB(a2);
}
//java反編譯之后得到
0: new #2 // class jvm/Hotspot/B2
3: dup
4: invokespecial #3 // Method jvm/Hotspot/B2."<init>":()V
7: astore_1
8: new #4 // class jvm/Hotspot/A2
11: dup
12: invokespecial #5 // Method jvm/Hotspot/A2."<init>":()V
15: astore_2
16: aload_1
17: aload_2
18: invokevirtual #6 // Method jvm/Hotspot/B.getB:(Ljvm/Hotspot/A;)I
21: pop
22: return雖然我們初始化的是B2的類，但是符號引用是B，是根據(jù)聲明量B來的
然后動態(tài)鏈接會幫助我們在用b2.getB方法的時候，幫我們指向B2 而不是一開始寫的B。
到此這篇關(guān)于Java 常量池詳解之class文件常量池 和class運行時常量池的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java class常量池內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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