Java的技術(shù)體系包括

• 支持Java程序運行的虛擬機（JVM）
• 提供接口支持的Java API
• Java 編程語言
• 第三方Java框架（如Spring等）

代碼編譯的結(jié)果從本地機器碼轉(zhuǎn)變?yōu)樽止?jié)碼，是存儲格式發(fā)展的一小步，卻是編程語言的一大步。

上一篇文章我們詳細介紹了由java類編譯而成的Class文件的結(jié)構(gòu)，其中最后一項屬性表集合（attribute_info）內(nèi)容較多，且我們使用Java編寫的代碼邏輯，大部分都在此表示，因此單獨拿出一篇文章詳細介紹屬性表的內(nèi)容。在第七版的虛擬機規(guī)范中已經(jīng)預(yù)定了21項屬性表，且還可以自定義屬性表，因此屬性表很多，我們詳細了解一下其中最為常用的幾項

Code屬性

一個類中的方法中的代碼，經(jīng)過編譯之后，最終變?yōu)樽止?jié)碼指令存儲在Code屬性內(nèi)。Code屬性位于方法表（method_info）的屬性集合之中，但并非所有的方法都有這個屬性，比如接口或者抽象類的方法就沒有。Code屬相的結(jié)構(gòu)如下圖所示

其中code和code_length用來表示Java程序編譯后生成的字節(jié)碼指令。code_length代表字節(jié)碼的長度，code用于存儲字節(jié)碼指令的一系列字節(jié)流。字節(jié)碼指令，顧名思義，就是一個字節(jié)代表的指令，一個字節(jié)代表的值范圍是0~255，也就是說總共可以表達256種指令，目前虛擬機規(guī)范定義了大約200條指令。code_length是一個u4類型的數(shù)據(jù)，理論上表達的意思是字節(jié)碼指令的最大長度可以達到2的32次方-1，但虛擬機規(guī)范中明確規(guī)定一個方法不允許超過65535條字節(jié)碼指令，也就是兩個字節(jié)所能表示的最大值。

max_locals中的單位是Slot，Slot是虛擬機為局部變量分配內(nèi)存所使用的最小單位，對于長度不超過32位的數(shù)據(jù)類型，每個局部變量表占用1個Slot，如byte, char, float, int, short, boolean, returnAdress等。對于double和long這兩種64位數(shù)據(jù)類型需要兩個Slot

Code屬性是Class文件中最最重要的一個屬性。因為一個Java類中表達的信息，我們可以將其分為兩部分元數(shù)據(jù)（包括類、字段、方法定義和其他信息）和代碼邏輯（方法中的代碼），那么在整個Class文件中，Code 屬性用來描述代碼邏輯，其他的數(shù)據(jù)項均是來描述元數(shù)據(jù)的。換句話講，我們所寫代碼的主體邏輯，告訴計算機該做什么事情，都是在Code屬性中包含。

異常表的格式如下所示，具體含義為，如果當字節(jié)碼在第start_pc行到end_pc行之間出現(xiàn)了catch_type類型或者其子類的異常，則轉(zhuǎn)到第handler_pc行繼續(xù)執(zhí)行。

Exceptions 屬性

這里的Exception屬性是在方法表中與Code屬性平級的一項屬性，表示方法描述時，在throws關(guān)鍵字后面列舉的異常。結(jié)構(gòu)如下

LineNumberTable屬性

LineNumberTable屬性用于描述java代碼行號與字節(jié)碼行號（字節(jié)碼的偏移量）之間的對應(yīng)關(guān)系。它不是運行時必須的屬性。如果沒有這項屬性，不會對程序的運行產(chǎn)生任何影響，但是當程序拋出異常時，堆棧中沒有出錯的行號，而且在調(diào)試程序時，也無法按照源碼行來調(diào)試斷點。默認會在Class文件中生成這一項，可以使用如下命令取消生成

javac -g:none或者-g:lines

它的結(jié)構(gòu)如下

其中l(wèi)ine_number_info表包含了start_pc和line_number兩個u2類型的數(shù)據(jù)，前者是字節(jié)碼行號，后者是源碼行號。

LocalVariableTable屬性

LocalVariableTable屬性用于描述棧幀中局部變量表中的變量和java源碼中的變量之間的關(guān)系。它也不是運行時必須的屬性，但默認會生成到Class文件中。如果沒有這項屬性，當別人調(diào)用這個方法的時候，所有參數(shù)名稱都會丟失，被arg0,arg1之類的占位符代替，會對代碼編寫帶來不方便。可以使用如下命令取消生成

javac -g:none或者-g:vars

它的結(jié)構(gòu)如下

其中l(wèi)ocal_variable_info表示一個棧幀與源碼中的局部變量的對應(yīng)關(guān)系，結(jié)構(gòu)和含義如下所示

SourceFile屬性

SourceFile屬性用于記錄生成這個Class文件的源碼文件名稱。這個屬性也是可選的，如果不生成這項屬性，當拋出異常時，堆棧中將不會顯示出錯代碼所屬的文件名?？墒褂萌缦旅钊∠蛇@項屬性

javac -g:none或者-g:source

這個屬性是一個定長的屬性，它的結(jié)構(gòu)如下

ConstantValue屬性

ConstantValue屬性的作用是通知虛擬機自動為靜態(tài)變量賦值。只有被static關(guān)鍵字修飾的變量才可以使用這項屬性。對于靜態(tài)變量，有兩種時刻可以賦值，一種是在類構(gòu)造器<clinit>，另一種是使用ConstantValue屬性。各種編譯器的實現(xiàn)可能不同。我們常用的Sun javac編譯器的選擇是，對于同時使用final和static的常量，并且它的類型是基本類型或者String類型，就生成ConstantValue來賦值。如果沒有被final修飾，或者非基本類型或者字符串，則會選擇在<clinit>中進行初始化。從虛擬機規(guī)范的角度來講，ConstantValue屬性并沒有要求必須設(shè)置了ACC_FINAL標志，而是要求了必須設(shè)置有ACC_STATIC標志。

該屬性的結(jié)構(gòu)如下，它也是一個定長的屬性

InnerClass屬性

InnerClass屬性用于記錄內(nèi)部類與宿主之間的關(guān)聯(lián)。如果一個類中定義了內(nèi)部類，編譯器就會分別在這個類和它的內(nèi)部類中生成該屬性。該屬性的結(jié)構(gòu)如下

inner_classes_info的結(jié)構(gòu)如下

其中inner_class_access_flags標志位的含義如下表

Deprecated 與 Synthetic 屬性

這兩個屬性都屬于標志類型的布爾屬性，要么有要么沒有，不存在屬性值的概念。其中，Deprecated用于表示某個類或者方法字段已經(jīng)被認定為不推薦使用，它可以通過在代碼中使用 @deprecated 注釋進行設(shè)置。Synthetic屬性代表某個字段或者方法不是由java源代碼產(chǎn)生，而是由編譯器自動添加的。這兩個屬性的結(jié)構(gòu)如下，其中attribute_length的值必須為0。

編譯器自動生成的實例構(gòu)造器<init>和類構(gòu)造器<clinit>除外

StackMapTable屬性

該屬性是JDK1.6之后增加到Class文件規(guī)范中的，它是一個復(fù)雜的變長屬性，位于Code屬性表中。它的功能用于，在類加載的字節(jié)碼驗證階段用于驗證字節(jié)碼邏輯合法性，它的工作原理在虛擬機規(guī)范中用了整整120頁來講解，因此十分復(fù)雜。我們只需要知道該屬性的含義就夠了。它的結(jié)構(gòu)如下

虛擬機規(guī)范中規(guī)定，在Class版本號大于50的文件中，如果方法的Code屬性中沒有StackMapTable屬性，則表示它帶有一個隱式的StackMap屬性。這個StackMapTable屬性的作用等同于number_of_entries值為0的屬性。一個方法的Code屬性最多只能有一個StackMapTable屬性，否則會拋出ClassFormatError異常。

Signature屬性

Signature屬性在JDK1.5之后增加到了Class文件中，它是一個可選的定長屬性，可以出現(xiàn)在類、字段、方法的屬性表中。它的作用是，任何類、接口、初始化成員或者方法的泛型簽名如果包含了類型變量或參數(shù)化類型，則Signature會為它記錄泛型簽名信息。它的在結(jié)構(gòu)如下

其中signature_index項的值是一個對常量池的索引。常量池在該索引處的項是一個CONSTANT_Utf8_info結(jié)構(gòu)，表示類簽名，方法類型簽名或者字段簽名。