深入理解Class中--方法、屬性表集合
之前有關class文件已經寫了兩篇博客：
1、【JVM虛擬機】(5)---深入理解JVM-Class中常量池
2、【JVM虛擬機】(6)---深入理解Class中訪問標志、類索引、父類索引、接口索引
3、【JVM虛擬機】(7)---深入理解Class中-屬性集合
那么這篇博客主要講有關 方法表集合 相關的理解和代碼示例。
方法表集合: 告知該方法是什么修飾符修飾？是否有方法值？返回類型是什么？方法名稱，方法參數，還有就是方法內的一些信息。
一、方法集合概念
1、概念
方法表集合：方法表集合和屬性表集合其實很相似,都是由一個計數器(方法)和若干個方法表構成，只不過方法表的結構相對復雜很多。
方法表的結構體：訪問標志(access_flags)、名稱索引(name_index)、描述索引(descriptor_index)、屬性表(attribute_info)集合組成。
method_info {
u2 access_flags;
u2 name_index;
u2 descriptor_index;
u2 attributes_count;
attribute_info attributes[attributes_count];
}
1)、訪問標志
不多說了,和屬性中的其實差不多，只是有些修飾符不一樣。
2）、名稱索引
就是指這個方法的名稱。如：'public void getXX()'中，getXX就是名稱索引。名稱索引占兩個字節，這個方法的名稱以UTF-8格式的字符串存儲在這個常量池項中。
3)、描述索引
指這個方法的返回值,方法內參數信息。一個方法的描述包含若干個參數的數據類型和返回值的數據類型。
4)、屬性表(attribute_info)集合
下面講
二、屬性表集合
1、概述
在Class文件、字段表、方法表都可以攜帶自己的屬性表集合，用於描述某些場景專有的信息。
在方法表中, 屬性表集合記錄了某個方法的一些屬性信息，這些信息包括：
- 這個方法的代碼實現，即
方法的可執行的機器指令 - 這個方法聲明的要
拋出的異常信息 - 這個方法是否
被@deprecated注解表示 - 這個方法是否是
編譯器自動生成的
屬性表（attribute_info）結構體的一般結構如下所示：
屬性表占着非常大的一部分且定義了眾多屬性,上面只列舉了4個,查看完成的:JDK1.7版本中21項屬性表集合簡要介紹
下面介紹兩個重要的屬性
1、Code屬性
code屬性比較復雜，它是經過編譯器編譯成字節碼指令之后的數據。就是說java程序中的方法體經過javac編譯器處理后，最終變成字節碼存儲在Code屬性內。
並非所有方法表都有這個屬性，接口和抽象類就沒有【沒有方法體】。
Code屬性是Class文件中最重要的一個屬性，在Class文件中，Code屬性用於描述代碼，所有的其它數據項目都用來描述元數據，了解code屬性對了解字
節碼執行引擎來說是必要基礎。
Code屬性表的組成部分：
機器指令——code
目前的JVM使用一個字節表示機器操作碼，即對JVM底層而言，它能表示的機器操作碼不多於2的 8 次方，即 256個。class文件中的機器指令部分是class文件中最重要的部分，並且非常復雜。
異常處理跳轉信息
如果代碼中出現了try{}catch{}塊，那么try{}塊內的機器指令的地址范圍記錄下來，並且記錄對應的catch{}塊中的起始機器指令地址，當運行時在try塊中有異常拋出的話，JVM會將catch{}塊對應懂得其實機器指令地址傳遞給PC寄存器，從而實現指令跳轉；
Java源碼行號和機器指令的對應關系---LineNumberTable屬性表
編譯器在將java源碼編譯成class文件時，會將源碼中的語句行號跟編譯好的機器指令關聯起來，這樣的class文件加載到內存中並運行時，如果拋出異常，JVM可以根據這個對應關系，拋出異常信息，告訴我們我們的源碼的多少行有問題，方便我們定位問題。
Code屬性表結構體:
1、attribute_name_index : 屬性名稱索引，占有2個字節，其內的值指向了常量池中的某一項，該項表示字符. 串“Code”;
2、attribute_length : 屬性長度，占有 4個字節，其內的值表示后面有多少個字節是屬於此Code屬性表的；
3、max_stack : 操作數棧深度的最大值，占有 2 個字節，在方法執行的任意時刻，操作數棧都不應該超過這個值，虛擬機的運行的時候，會根據這個值來設置該方法對應的棧幀(Stack Frame)中的操作數棧的深度；
4、max_locals 最大局部變量數目，占有 2個字節，其內的值表示局部變量表所需要的存儲空間大小；
5、code_length : 機器指令長度，占有 4 個字節，表示跟在其后的多少個字節表示的是機器指令；
6、code 機器指令區域，該區域占有的字節數目由 code_length中的值決定。JVM最底層的要執行的機器指令就存儲在這里；
7、exception_table_length : 顯式異常表長度，占有2個字節，如果在方法代碼中出現了try{} catch()形式的結構，該值不會為空，緊跟其后會跟着若干個exception_table結構體，以表示異常捕獲情況；
8、exception_table : 顯式異常表，占有8 個字節，start_pc,end_pc,handler_pc中的值都表示的是PC計數器中的指令地址。exception_table表示的意思是：如果字節碼從第start_pc行到第end_pc行之間出現了catch_type所描述的異常類型，那么將跳轉到handler_pc行繼續處理。
9、attribute_count : 屬性計數器，占有 2 個字節，表示Code屬性表的其他屬性的數目
10、attribute_info : 表示Code屬性表具有的屬性表，它主要分為兩個類型的屬性表：“LineNumberTable”類型和“LocalVariableTable”類型。“LineNumberTable”類型的屬性表記錄着Java源碼和機器指令之間的對應關系“LocalVariableTable”類型的屬性表記錄着局部變量描述
2、ConstantValue屬性
之所以學習這個，是因為后面類加載機制有聯系到這個屬性
這個屬性的作用是通知虛擬機為靜態變量賦值，只要被static修飾的變量才有這個屬性，【有該屬性的字段必須有ACC_STATIC訪問標志，反過來不一定】。
對於 "int x = 123" 和 "static int x =123"這類代碼在日常編寫中很常見，但虛擬機對這兩種變量賦值的時刻卻不同。
對於非static變量[實例變量]，是在實例構造器<init>進行
對於類變量,有兩種方式選擇
①在類構造器<clinit>方法中賦值
②使用ConstantValue屬性初始化
目前Sun javac編譯器是這么做的【具體咋做不知道 = =】，如果同時使用final和static修飾一個變量[這種修飾就相當於個常量],並且是String或基本類型，就使用②，
如果沒有被final修飾或不是基本類型和String，就選擇①在<clinit>方法中初始化
//有關這點我在上篇博客舉過例子，最后幾句話也對這個解釋的很清楚。
三、示例
有關方法的代碼示例，我就不親自測了，因為有位博主寫的已經很清晰啦，我自己寫也沒那么清晰。
1、訪問標志
public static synchronized final void greeting(){
}
greeting()方法的修飾符有：public、static、synchronized、final 這幾個修飾符修飾，那么相對地，
greeting()方法的訪問標志中的ACC_PUBLIC、ACC_STATIC、ACC_SYNCHRONIZED、ACC_FINAL標志位都應該是1
從上面第一張圖可以得出,該訪問標志的值應該是十六進制0x0039。
2、名稱索引和描述符索引
緊接着訪問標志（access_flags）后面的兩個字節，叫做名稱索引(name_index)，這兩個字節中的值是指向了常量池中某個常量池項的索引，該常量池項表示這這個方法名稱的字符串。
方法描述符索引(descrptor_index)是緊跟在名稱索引后面的兩個字節，這兩個字節中的值跟名稱索引中的值性質一樣，都是指向了常量池中的某個常量池項。這兩個字節中的指向的常量池項，是表示了方法描述符的字符串。
3、代碼示例
package com.louis.jvm;
public class Simple {
public static synchronized final void greeting(){
int a = 10;
}
}
1)、 Simple.class文件如下所示
注意 :方法表集合的頭兩個字節，即方法表計數器（method_count）的值是0x0002，它表示該類中有2 個方法。注意到，我們的Simple.java中就定義了一個greeting()方法，為什么class文件中會顯示有兩個方法呢？
原因：如果我們在類中沒有定義實例化構造方法，JVM編譯器在將源碼編譯成class文件時，會自動地為這個類添加一個不帶參數的實例化構造方法，這種添加是字節碼級別的，JVM對所有的類實例化構造方法名采用了相同的名稱：“
2)、Simple.class 中的<init>() 方法
解釋：
1、方法訪問標志(access_flags) ： 占有 2個字節，值為0x0001,即標志位的第 16 位為 1，所以該<init>()方法的修飾符是：ACC_PUBLIC;
2、 名稱索引(name_index)： 占有 2 個字節，值為 0x0004，指向常量池的第 4項，該項表示字符串'<init>'，即該方法的名稱是'<init>';
3、描述符索引(descriptor_index): 占有 2 個字節，值為0x0005,指向常量池的第 5 項，該項表示字符串“()V”，即表示該方法不帶參數，並且無返回值（構造函數確實也沒有返回值）；
4、屬性計數器（attribute_count) : 占有 2 個字節，值為0x0001,表示該方法表中含有一個屬性表，后面會緊跟着一個屬性表；
5、屬性表的名稱索引(attribute_name_index) ：占有 2 個字節，值為0x0006,指向常量池中的第6 項，該項表示字符串“Code”，表示這個屬性表是Code類型的屬性表；
6、 屬性長度（attribute_length)：占有4個字節，值為0x0000 0011，即十進制的 17，表明后續的 17 個字節可以表示這個Code屬性表的屬性信息；
7、 操作數棧的最大深度（max_stack）：占有2個字節，值為0x0001,表示棧幀中操作數棧的最大深度是1；
8、局部變量表的最大容量（max_variable）：占有2個字節，值為0x0001, JVM在調用該方法時，根據這個值設置棧幀中的局部變量表的大小；
9、 機器指令數目(code_length) ：占有4個字節，值為0x0000 0005,表示后續的5 個字節 0x2A 、0xB7、 0x00、0x01、0xB1表示機器指令;
10、機器指令集(code[code_length]) ：這里共有 5個字節，值為0x2A 、0xB7、 0x00、0x01、0xB1；
11、顯式異常表集合（exception_table_count)： 占有2 個字節，值為0x0000,表示方法中沒有需要處理的異常信息；
12、Code屬性表的屬性表集合（attribute_count）： 占有2 個字節，值為0x0000，表示它沒有其他的屬性表集合，因為我們使用了-g:none 禁止編譯器生成Code****屬性表的 LineNumberTable 和LocalVariableTable;
解釋下機器指令集：
第一個字節 **0x2A：查詢Java 虛擬機規范中關於操作碼的解釋，0x2A 對應的操作是"aload_0",作用是將第一個引用類型局部變量推送至棧頂；
第二個字節 0xB7 :0xB7 對應的操作是："invokespecial",作用是調用超類構造方法、實例初始化方法或私有方法；它****帶有2個字節的參數，即后面的 0x00、0x01 是它的參數，這個參數是某個常量池中的索引，指向了常量池的第一項，該項表示一個方法引用項CONSTANT_Methodref_info結構體，表示java.lang.Object 類中的<init>()方法，即 java/lang/Object."<init>"😦)V。這條指令的意思就是調用父類Object的構造方法<init>()；
第5個字符是0xB1 : 對應操作是：“Ireturn”,作用是表示無返回值的方法返回，結束方法調用，這條語句放在方法的機器碼最后，表示方法結束調用，返回。
我們可以使用javap -v Simple > Simple.txt，查看反編譯信息是怎樣顯示這一信息的：
3）Simple.class 中的greeting() 方法
解釋：
1、方法訪問標志(access_flags) ： 占有 2個字節，值為 0x0039 ,即二進制的00000000 00111001,即標志位的第11、12、13、16位為1，根據上面講的方法標志位的表示，可以得到該greeting()方法的修飾符有：ACC_SYNCHRONIZED、ACC_FINAL、ACC_STATIC、ACC_PUBLIC;
2、 名稱索引(name_index)： 占有 2 個字節，值為 0x0007，指向常量池的第 7 項，該項表示字符串“greeting”，即該方法的名稱是“greeting”;
3、描述符索引(descriptor_index): 占有 2 個字節，值為0x0005,指向常量池的第 5 項，該項表示字符串“()V”，即表示該方法不帶參數，並且無返回值；
4、屬性計數器（attribute_count): 占有 2 個字節，值為0x0001,表示該方法表中含有一個屬性表，后面會緊跟着一個屬性表；
5、屬性表的名稱索引(attribute_name_index) ：占有 2 個字節，值為0x0006,指向常量池中的第6 項，該項表示字符串“Code”，表示這個屬性表是Code類型的屬性表；
6、屬性長度（attribute_length）：占有4個字節，值為0x0000 0010，即十進制的16，表明后續的16個字節可以表示這個Code屬性表的屬性信息；
7、操作數棧的最大深度（max_stack） ：占有2個字節，值為0x0001,表示棧幀中操作數棧的最大深度是1；
8、 局部變量表的最大容量（max_variable）：占有2個字節，值為0x0001, JVM在調用該方法時，根據這個值設置棧幀中的局部變量表的大小；
9、器指令數目(code_length)：占有4 個字節，值為0x0000 0004,表示后續的4個字節0x10、 0x0A、 0x3B、0xB1的是表示機器指令;
10、機器指令集(code[code_length])：這里共有4 個字節，值為0x10、 0x0A、 0x3B、0xB1 ；
11、顯式異常表集合（exception_table_count）： 占有2 個字節，值為0x0000,表示方法中沒有需要處理的異常信息；
12 Code屬性表的屬性表集合（attribute_count）： 占有2 個字節，值為0x0000，表示它沒有其他的屬性表集合，因為我們使用了-g:none 禁止編譯器生成Code****屬性表的 LineNumberTable 和LocalVariableTable;
指令集解釋
第一個字節 0x10 : 查詢Java虛擬機規范中關於操作碼的解釋，0x10 對應的操作是"bipush"," 作用是將單字節的常量值（-128~127） 推送至棧頂，它要求一個參數，后面的 0x0A 即是需要推送到棧頂的單字節，注意這里的 0x0A 是16進制，就是我們在代碼里寫的"a=10"中的10。
第三個字節"3B" : “3B”對應的操作是："istore_0",作用是將棧頂int 型數值存入第一個局部變量。我們在greeting() 方法中就聲明了一個局部變量a，JVM的運行的時候，將這個局部變量a解析，並放置到局部變量表中的第一個位置；上述的0x10 0x0A 指令已經將0x0A 推送到了棧頂了，然后 0x3B指令便將棧頂的0x0A 取出，賦值給局部變量表中的第一個參數，即局部變量a，這樣就完成了對局部變量a的賦值；
第4個字符是0xB1 : 對應操作是：“Ireturn”,作用是表示無返回值的方法返回，結束方法調用，這條語句放在方法的機器碼最后，表示方法結束調用，返回。
我們可以使用javap -v Simple > Simple.txt，查看反編譯信息是怎樣顯示這一信息的：
參考
這篇文章基本上是參考，非常感謝作者分享，寫的很清楚:《Java虛擬機原理圖解》
只要自己變優秀了，其他的事情才會跟着好起來（少將6）