java位元組代碼

『壹』 什麼是java位元組碼

它是程序的一種低級表示，可以運行於Java虛擬機上。將程序抽象成位元組碼可以保證Java程序在各種設備上的運行
Java號稱是一門「一次編譯到處運行」的語言，從我們寫的java文件到通過編譯器編譯成java位元組碼文件（.class文件），這個過程是java編譯過程；而我們的java虛擬機執行的就是位元組碼文件。不論該位元組碼文件來自何方，由哪種編譯器編譯，甚至是手寫位元組碼文件，只要符合java虛擬機的規范，那麼它就能夠執行該位元組碼文件。

JAVA程序的運行

因為Java具有跨平台特性，為了實現這個特性Java執行在一台虛擬機上，這台虛擬機也就是JVM，Java通過JVM屏蔽了不同平台之間的差異，從而做到一次編譯到處執行。JVM位於Java編譯器和OS平台之間，Java編譯器只需面向JVM，生成JVM能理解的代碼，這個代碼即位元組碼，JVM再將位元組碼翻譯成真實機器所能理解的二進制機器碼。
位元組碼是怎麼產生的？

我們所編寫的程序都是.java格式，通常在執行的時候也許點擊一下eclipse的運行鍵就可以在控制台看到運行結果，但是也可以更酷一些，如果你裝了JDK，那就可以直接在以命令行的方式編譯運行你的.java文件，編譯後會形成.class文件，這個.class文件即位元組碼。
位元組碼怎麼解讀？

上圖是編譯好的位元組碼文件，即一堆16進制的位元組,如果使用IDE去打開，也許看到的是已經被反編譯的我們所熟悉的java代碼，但這才是純正的位元組碼

這里只介紹位元組碼由哪些部分組成, 具體的意思自行網路或者看文尾的連接, 有較為詳細的講解

上圖即位元組碼文件的組成部分, Class文件的結構不像XML等描述語言那樣鬆散自由。由於它沒有任何分隔符號，

所以，以上數據項無論是順序還是數量都是被嚴格限定的。哪個位元組代表什麼含義，長度是多少，先後順序如何，都不允許改變, 如上圖左側即每一部分規定的長度
魔數(Magic Number)

魔數是用來區分文件類型的一種標志，一般都是用文件的前幾個位元組來表示。
比如0XCAFE BABE表示的是class文件，那麼有人會問，文件類型可以通過文件名後綴來判斷啊？是的，但是文件名是可以修改的（包括後綴），那麼為了保證文件的安全性，將文件類型寫在文件內部來保證不被篡改。
至於為什麼是CAFE BABE估計大家也能猜到, 程序員與咖啡的不解之緣
版本號(Version)
版本號含主版本號和次版本號，都是各佔2個位元組。在此Demo種為0X0000 0033。其中前面的0000是次版本號，後面的0033是主版本號。通過進制轉換得到的是次版本號為0，主版本號為51。高版本的JDK能向下兼容以前版本的Class文件，但不能運行以後版本的Class文件，即使文件格式未發生任何變化. 這就是target參數的用處，可以在使用JDK 1.7編譯時指定-target 1.5
常量池(Constant Pool)
常量池是Class文件中的資源倉庫, 量池中主要存儲2大類常量：字面量和符號引用。字面量如文本字元串，java中聲明為final的常量值等等，而符號引用如類和介面的全局限定名，欄位的名稱和描述符，方法的名稱和描述符。常量池是一個表結構，在表的內容前有一個類型的計數器，表示常量池的長度
上面的表中描述了11中數據類型的結構，其實在jdk1.7之後又增加了3種（CONSTANT_MethodHandle_info,CONSTANT_MethodType_info以及CONSTANT_InvokeDynamic_info)。這樣算起來一共是14種
訪問標志(Access_Flag)
訪問標志信息包括該Class文件是類還是介面，是否被定義成public，是否是abstract，如果是類，是否被聲明成final。通過上面的源代碼，我們知道該文件是類並且是public。
0x 00 21：是0×0020和0×0001的並集。其中0×0020這個標志值涉及到位元組碼指令

類索引(This Class Name)
類索引用於確定類的全限定名
0×00 03 表示引用第3個常量，同時第3個常量引用第19個常量，查找得」com/demo/Demo」。#3.#19
父類索引(Super Class Name)
0×00 04 同理：#4.#20(java/lang/Object)
介面索引(Interfaces)
通過上邊位元組碼圖可以看到，這個介面有2+n個位元組，前兩個位元組表示的是介面數量，後面跟著就是介面的表。我們這個類沒有任何介面，所以應該是0000。果不其然，查找位元組碼文件得到的就是0000。
欄位表集合(fields)
欄位表用於描述類和介面中聲明的變數。這里的欄位包含了類級別變數以及實例變數，但是不包括方法內部聲明的局部變數。接下來就是2+n個欄位屬性。我們只有一個屬性a，所以應該是0001。查找文件果不其然是0001。
該區域含有欄位的訪問標志, 訪問許可權, 欄位的名稱索引, 欄位的描述符索引, 屬性表
描述符的作用就是用來描述欄位的數據類型、方法的參數列表和返回值。而屬性表就是為欄位表和方法表提供額外信息的表結構。對於欄位來說，此處如果將欄位聲明為一個static final msg = "aaa"的常量，則欄位後就會跟著一個屬性表，其中存在一項名為ConstantValue，指向常量池中的一個常量，值為的"aaa"。
方法(methods)
包含訪問標志表, 方法名索引 , 方法描述符索引, 屬性表數量,等
Attribute
0×0001 ：同樣的，表示有1個Attributes了。
0x000f : #15(「SourceFile」)
0×0000 0002 attribute_length=2
0×0010 : sourcefile_index = #16(「Demo.java」)
SourceFile屬性用來記錄生成該Class文件的源碼文件名稱。

『貳』 JAVA編程中source code和bytecode有什麼區別，不要太詳細的

1、表達不同

源代碼是源代碼。位元組碼稱為位元組碼。它是源程序文件生成的類文件，在通過Java編譯器後使用擴展名java生成。它的擴展是類。

2、角色是不同的

位元組碼是包含可執行程序的二進制文件，該可執行程序由一系列操作碼/數據對組成。位元組碼是一種中間代碼，它比機器代碼更抽象，需要翻譯器轉換成機器代碼的中間代碼。無論硬體環境如何，位元組碼主要用於實現特定的軟體操作和軟體環境。位元組碼的實現是通過編譯器和虛擬機實現的。

這是我們根據Java語言規范編寫的源程序文件，擴展名為java。

3、用法不同

位元組碼是中間狀態（中間代碼）的二進制代碼（文件）。您需要將解釋器轉換為機器代碼。寫入運行操作（WORA）實際上是由位元組碼實現的。

通常它已經編譯，但它與特定的機器代碼無關。位元組碼通常不像源代碼那樣可讀，而是一系列編碼數字常量，引用，指令等。