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第1章 命令行工具 1

1.1 准备工作 1

1.1.1 安装JDK 1

1.1.2 安装Go 2

1.1.3 创建目录结构 3

1.2 java命令 4

1.3 编写命令行工具 5

1.4 测试本章代码 7

1.5 本章小结 8

第2章 搜索class文件 9

2.1 类路径 9

2.2 准备工作 10

2.3 实现类路径 11

2.3.1 Entry接口 12

2.3.2 DirEntry 13

2.3.3 ZipEntry 14

2.3.4 CompositeEntry 15

2.3.5 WildcardEntry 17

2.3.6 Classpath 17

2.4 测试本章代码 20

2.5 本章小结 21

第3章 解析class文件 23

3.1 class文件 24

3.2 解析class文件 25

3.2.1 读取数据 26

3.2.2 整体结构 27

3.2.3 魔数 30

3.2.4 版本号 31

3.2.5 类访问标志 32

3.2.6 类和超类索引 32

3.2.7 接口索引表 33

3.2.8 字段和方法表 33

3.3 解析常量池 35

3.3.1 ConstantPool结构体 35

3.3.2 ConstantInfo接口 37

3.3.3 CONSTANT_Integer_info 39

3.3.4 CONSTANT_Float_info 40

3.3.5 CONSTANT_Long_info 40

3.3.6 CONSTANT_Double_info 41

3.3.7 CONSTANT_Utf8_info 42

3.3.8 CONSTANT_String_info 43

3.3.9 CONSTANT_Class_info 45

3.3.10 CONSTANT_NameAnd-Type_info 46

3.3.11 CONSTANT_Fieldref_info、CONSTANT_Methodref_info和CONSTANT_Interface-Methodref_info 47

3.3.12 常量池小结 49

3.4 解析属性表 50

3.4.1 AttributeInfo接口 50

3.4.2 Deprecated和Synthetic属性 53

3.4.3 SourceFile属性 54

3.4.4 ConstantValue属性 55

3.4.5 Code属性 56

3.4.6 Exceptions属性 58

3.4.7 LineNumberTable和LocalVariableTable属性 59

3.5 测试本章代码 61

3.6 本章小结 63

第4章 运行时数据区 65

4.1 运行时数据区概述 66

4.2 数据类型 67

4.3 实现运行时数据区 68

4.3.1 线程 68

4.3.2 Java虚拟机栈 69

4.3.3 帧 71

4.3.4 局部变量表 72

4.3.5 操作数栈 74

4.3.6 局部变量表和操作数栈实例分析 76

4.4 测试本章代码 81

4.5 本章小结 83

第5章 指令集和解释器 85

5.1 字节码和指令集 86

5.2 指令和指令解码 88

5.2.1 Instruction接口 89

5.2.2 BytecodeReader 91

5.3 常量指令 92

5.3.1 nop指令 92

5.3.2 const系列指令 93

5.3.3 bipush和sipush指令 94

5.4 加载指令 94

5.5 存储指令 95

5.6 栈指令 96

5.6.1 pop和pop2指令 96

5.6.2 dup指令 97

5.6.3 swap指令 98

5.7 数学指令 98

5.7.1 算术指令 98

5.7.2 位移指令 99

5.7.3 布尔运算指令 101

5.7.4 iinc指令 102

5.8 类型转换指令 102

5.9 比较指令 103

5.9.1 lcmp指令 103

5.9.2 fcmp＜op＞和dcmp＜op＞指令 104

5.9.3 if＜cond＞指令 105

5.9.4 if_icmp＜cond＞指令 106

5.9.5 if_acmp＜cond＞指令 107

5.10 控制指令 108

5.10.1 goto指令 108

5.10.2 tableswitch指令 108

5.10.3 lookupswitch指令 110

5.11 扩展指令 111

5.11.1 wide指令 111

5.11.2 ifnull和ifnonnull指令 113

5.11.3 goto_w指令 113

5.12 解释器 114

5.13 测试本章代码 118

5.14 本章小结 120

第6章 类和对象 121

6.1 方法区 122

6.1.1 类信息 122

6.1.2 字段信息 124

6.1.3 方法信息 125

6.1.4 其他信息 127

6.2 运行时常量池 127

6.2.1 类符号引用 129

6.2.2 字段符号引用 130

6.2.3 方法符号引用 132

6.2.4 接口方法符号引用 132

6.3 类加载器 133

6.3.1 readClass() 134

6.3.2 defineClass() 135

6.3.3 link() 136

6.4 对象、实例变量和类变量 136

6.5 类和字段符号引用解析 141

6.5.1 类符号引用解析 141

6.5.2 字段符号引用解析 142

6.6 类和对象相关指令 144

6.6.1 new指令 144

6.6.2 putstatic和getstatic指令 146

6.6.3 putfield和getfield指令 148

6.6.4 instanceof和checkcast指令 150

6.6.5 ldc指令 154

6.7 测试本章代码 156

6.8 本章小结 160

第7章 方法调用和返回 161

7.1 方法调用概述 161

7.2 解析方法符号引用 163

7.2.1 非接口方法符号引用 163

7.2.2 接口方法符号引用 165

7.3 方法调用和参数传递 166

7.4 返回指令 169

7.5 方法调用指令 170

7.5.1 invokestatic指令 170

7.5.2 invokespecial指令 170

7.5.3 invokevirtual指令 172

7.5.4 invokeinterface指令 174

7.6 改进解释器 176

7.7 测试方法调用 178

7.8 类初始化 181

7.9 本章小结 185

第8章 数组和字符串 187

8.1 数组概述 187

8.2 数组实现 188

8.2.1 数组对象 188

8.2.2 数组类 190

8.2.3 加载数组类 191

8.3 数组相关指令 191

8.3.1 newarray指令 192

8.3.2 anewarray指令 194

8.3.3 arraylength指令 195

8.3.4 ＜t＞aload指令 196

8.3.5 ＜t＞astore指令 197

8.3.6 multianewarray指令 198

8.3.7 完善instanceof和checkcast指令 201

8.4 测试数组 203

8.5 字符串 204

8.5.1 字符串池 205

8.5.2 完善ldc指令 206

8.5.3 完善类加载器 207

8.6 测试字符串 207

8.7 本章小结 210

第9章 本地方法调用 211

9.1 注册和查找本地方法 212

9.2 调用本地方法 213

9.3 反射 215

9.3.1 类和对象之间的关系 215

9.3.2 修改类加载器 217

9.3.3 基本类型的类 219

9.3.4 修改ldc指令 220

9.3.5 通过反射获取类名 221

9.3.6 测试本节代码 224

9.4 字符串拼接和String.intern（）方法 225

9.4.1 Java类库 225

9.4.2 System.arraycopy（）方法 227

9.4.3 Float.floatToRawIntBits（）和Double.doubleToRawLongBits（）方法 229

9.4.4 String.intern（）方法 229

9.4.5 测试本节代码 230

9.5 Object.hashCode（）、equals（）和toString（） 231

9.6 Object.clone() 233

9.7 自动装箱和拆箱 235

9.8 本章小结 238

第10章 异常处理 239

10.1 异常处理概述 239

10.2 异常抛出 240

10.3 异常处理表 241

10.4 实现athrow指令 245

10.5 Java虚拟机栈信息 248

10.6 测试本章代码 251

10.7 本章小结 252

第11章 结束 253

11.1 System类是如何被初始化的 253

11.2 初始化System类 255

11.3 System.out.println（）是如何工作的 258

11.4 测试本章代码 260

11.5 总结 260

附录 指令表 263