《Java虚拟机原理图解》3、Class文件中的常量池详解（下）--转载

NO9.类中引用到的field字段在常量池中是怎样描述的？(CONSTANT_Fieldref_info, CONSTANT_Name_Type_info)

     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：

package com.louis.jvm;
 
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namefield字段 和agefield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namefield字段的地方，都是指向了常量池中age和namefield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。

怎样描述某一个field字段的引用？

    实例解析： 现在，让我们来看一下Person类中定义的namefield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：

   请读者看上图中namefield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：

请注意！！！

    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。）

只有在类中的其他地方引用到了，才会将他放到常量池中。

NO10.类中引用到的method方法在常量池中是怎样描述的？(CONSTANT_Methodref_info, CONSTANT_Name_Type_info)

      1.举例：

             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：  

package com.louis.jvm;
 
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;
	}
	
}

 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()+"	"+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？

请看下图：

3.  方法描述符的组成

4.  getName() 方法引用在常量池中的表示

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？(CONSTANT_InterfaceMethodref_info, CONSTANT_Name_Type_info)

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();
 
}

package com.louis.jvm;
 
/**
 * 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：

   1.CONSTANT_InterfaceMethodref_info 的tag 值为11，而CONSTANT_Methodref_info的tag值为10；

   2. 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；

  

小试牛刀

关于方法的描述,完全相同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，结合本例子关于Worker接口和Boss类的关系，使用javap -v Boss,查看常量池信息，然后根据常量池信息，自己动手绘制work() 方法在常量池中的结构。

 

NO12.CONSTANT_MethodType_info，CONSTANT_MethodHandle_info，CONSTANT_InvokeDynamic_info

       如果你从我的《常量池详解》NO1节看到了NO11节，那么恭喜你，你已经学会了几乎所有的常量池项！只要你掌握了上述的常量池项，你就可以读懂你平常所见到的任何一个class文件的常量池了。

       至于NO12所列出来的三项：CONSTANT_MethodType_info,CONSTANT_MethodHandle_info,CONSTANT_InvokeDynamic_info，我想对你说，暂时先不管它吧。

       这三项主要是为了让Java语言支持动态语言特性而在Java 7 版本中新增的三个常量池项，只会在极其特别的情况能用到它，在class文件中几乎不会生成这三个常量池项。   其实我花了一些时间来研究这三项，并且想通过各种方式生成这三项，不过没有成功，最后搞的还是迷迷糊糊的。从我了解到的信息来看，Java 7对动态语言的支持很笨拙，并且当前没有什么应用价值，然后就对着三项的研究先放一放了。）

       如果读者有兴趣了解这三项，建议读者搜索关于Java 7 动态语言特性方面的文章，推荐阅读：

         探秘Java 7：JVM动态语言支持详解