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挺久沒更文章了，之前有一個月在面試，后來寫了篇面經(jīng)，有一些朋友找我交流問題，所以一直沒時間寫技術(shù)文章，估計以后更新文章頻率不會那么高了，不過還是會定期分享的，我的目的還是希望我的每篇文章大家都能學(xué)到點東西
基本概念
我們可以通過javac命令將Java程序的源代碼編譯成Java字節(jié)碼，即我們常說的class文件，這是我們通常意義上理解的編譯
但是，字節(jié)碼并不是機器語言，要想讓機器能夠執(zhí)行，還需要把字節(jié)碼翻譯成機器指令，這個過程是通過解釋器實現(xiàn)的，叫解釋執(zhí)行
注意：大家別把編譯和解釋執(zhí)行混淆了，而后面所說的后端編譯過程是JVM為提高效率做的優(yōu)化
在不同的虛擬機實現(xiàn)中，執(zhí)行引擎在執(zhí)行字節(jié)碼的時候，通常會有解釋執(zhí)行(通過解釋器執(zhí)行)和編譯執(zhí)行(通過即時編譯器產(chǎn)生本地代碼執(zhí)行)兩種選擇，也可能兩者兼?zhèn)?/p>
所以大家可以思考下，Java到底是屬于編譯型語言還是解釋器語言呢
那為什么java不直接編譯成可執(zhí)行文件呢
為了實現(xiàn)跨平臺
Java源碼通過編譯成字節(jié)碼，然后通過不同平臺的虛擬機解釋執(zhí)行，從而實現(xiàn) 一次編譯，到處運行的跨平臺的效果
編譯原理
Java語言的編譯期分為前端編譯和后端編譯兩個階段
前端編譯
前端編譯是指把*.java文件轉(zhuǎn)變成*.class文件的過程
包括詞法分析、語法分析、語義分析與中間代碼生成
主要有下面幾個步驟：
后端編譯
在部分商用虛擬機中，Java程序最初是通過解釋器進行解釋執(zhí)行的，當(dāng)虛擬機發(fā)現(xiàn)某個方法或代碼塊的運行特別頻繁時，就會把這些代碼認定為熱點代碼
為了提高熱點代碼的執(zhí)行效率，在運行時, 虛擬機將會把這些代碼編譯成與本地平臺相關(guān)的機器碼
完成這個任務(wù)的后端編譯器稱為即時編譯器(JIT編譯器)
反編譯
什么是反編譯
既然Java 編譯是指將 Java 源碼編譯成 Java 字節(jié)碼的過程
那么Java 反編譯簡單說就是指根據(jù) Java 字節(jié)碼翻譯成源碼的過程
為什么要有反編譯
首先這個源碼是字符編碼，字節(jié)碼是二進制字節(jié)流，并且源碼是給人看的，字節(jié)碼是給虛擬機看的
因此如果想給人看，需要將字節(jié)碼轉(zhuǎn)為源碼。如果想給虛擬機執(zhí)行，需要將源碼編譯成字節(jié)碼，當(dāng)我們有類文件想看源碼時，可以采用反編譯的方式實現(xiàn)
比如想了解某個 Java 語法糖編譯后，再反編譯是什么樣的;別人給你發(fā)一個 jar 包，你需要看其中某個類是怎么寫的，等此類情況都可以考慮是用 Java 反編譯
反編譯工具
在線反編譯工具
1.http://www.decompiler.com/
2.http://www.javadecompilers.com/，該網(wǎng)站的主要優(yōu)勢在于有多種反編譯器可供選擇
離線反編譯工具
JD-GUI
GitHub ：https://github.com/java-decompiler/jd-gui
官網(wǎng)：http://java-decompiler.github.io/
下載后將類文件或者 jar 包直接拖動到界面即可
- Luyten
下載地址：https://github.com/deathmarine/Luyten/releases
- Arthas
官網(wǎng)：https://arthas.aliyun.com/doc/
可以使用 jad 命令將 JVM 中運行的 class 的 byte code 反編譯成 java 代碼
這個工具很好用，強烈推薦
其他工具
javap
javap是jdk自帶的一個工具，可以對代碼反編譯，也可以查看java編譯器生成的字節(jié)碼
直接通過javap -help查看其用法
- 用法: javap
- 其中, 可能的選項包括:
- -help --help -? 輸出此用法消息
- -version 版本信息
- -v -verbose 輸出附加信息
- -l 輸出行號和本地變量表
- -public 僅顯示公共類和成員
- -protected 顯示受保護的/公共類和成員
- -package 顯示程序包/受保護的/公共類
- 和成員 (默認)
- -p -private 顯示所有類和成員
- -c 對代碼進行反匯編
- -s 輸出內(nèi)部類型簽名
- -sysinfo 顯示正在處理的類的
- 系統(tǒng)信息 (路徑, 大小, 日期, MD5 散列)
- -constants 顯示最終常量
- -classpath
指定查找用戶類文件的位置 - -cp
指定查找用戶類文件的位置 - -bootclasspath
覆蓋引導(dǎo)類文件的位置
基本使用：
- javac Test.java
- javap -c Test.class
jclasslib
jclasslib 是一種可視化的字節(jié)碼查看工具，可以直接在 IDEA 插件安裝
安裝以后，在 IDEA 編譯源碼后，可以選擇 View” ->“Show Bytecode With Jclasslib即可查看字節(jié)碼
可以直觀地看到 class 文件包含基本信息、常量池、接口信息、字段信息、方法信息和屬性信息
其中方法信息又包含行號表、局部變量表，異常表等
要讀懂字節(jié)碼指令涉及的知識很多，之后的文章會通過案例詳細講解class文件結(jié)構(gòu)和字節(jié)碼指令的執(zhí)行過程
推薦兩本非常經(jīng)典的圖書：《深入理解 Java 虛擬機》、《Java 虛擬機規(guī)范》
反編譯示例
下面看一個簡單和常見的案例：
- public class ForEachDemo {
- public static void main(String[] args) {
- List
data = new ArrayList<>(); - data.add("a");
- data.add("b");
- for (String str : data) {
- System.out.println(str);
- }
- }
- }
我們直接在 IDEA 對該類文件進行編譯，然后再 target 目錄中尋找該類，雙擊打開，得到下面的反編譯源碼：
- public class ForEachDemo {
- public ForEachDemo() {
- }
- public static void main(String[] args) {
- List
data = new ArrayList(); - data.add("a");
- data.add("b");
- Iterator var2 = data.iterator();
- while(var2.hasNext()) {
- String str = (String)var2.next();
- System.out.println(str);
- }
- }
- }
從上述反編譯代碼可以清楚地看到，原始代碼中沒有編寫構(gòu)造方法時，編譯器會自動生成一個默認構(gòu)造方法;foreach 循環(huán)來遍歷 list 時，底層通過 iterator 來實現(xiàn)
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