javap命令與Java Dcompiler工具、IDEA自帶的反編譯器反編譯的結(jié)果的差別及原因

張憲坤發(fā)布于2019-08-19 11:42 / 1045人閱讀

摘要：反匯編器與反編譯器不同，反編譯器的目標(biāo)是高級(jí)語(yǔ)言而非匯編語(yǔ)言。反匯編器的反匯編輸出通常格式化為適合人類閱讀，而非用作匯編器的輸入源，因此它主要是一個(gè)逆向工程工具。本文章參考了通過(guò)命令分析匯編指令反匯編器

問(wèn)題描述

寫(xiě)這篇文章是為了記錄我這幾天遇到的一個(gè)疑惑，并且順藤摸瓜的學(xué)習(xí)一下javap命令。遇到的疑惑是這樣的：我在看“使用枚舉類型實(shí)現(xiàn)單列模式”的博客時(shí)，發(fā)現(xiàn)一些博客中寫(xiě)到的枚舉類型的反編譯結(jié)果包含的信息不盡相同：
??一些對(duì)枚舉類的反編譯結(jié)果僅僅包含像我們正常編寫(xiě)的枚舉類的一些信息，如使用IDEA，Java Decompiler；
??而另一些反編譯結(jié)果則完全不同：一方面枚舉類成為了普通的class類，只是它繼承了Enum類，枚舉值都是public static final形式的對(duì)象；另一方面還多了static塊，values()，valueof()這些方法。

源代碼：

public enum Season {
    SPIRNG,
    SUMMER,
    AUTUMN,
    WINTER;

    public String allSeasons() {
        return SPIRNG.name() + " " + SUMMER.name() + " " + AUTUMN.name() +" " +WINTER.name();
    }
}

使用javap -c Season.class命令反編譯結(jié)果：

public final class Season extends java.lang.Enum {
  public static final Season SPIRNG;

  public static final Season SUMMER;

  public static final Season AUTUMN;

  public static final Season WINTER;

  public static Season[] values();
    Code:
       0: getstatic     #1                  // Field $VALUES:[LSeason;
       3: invokevirtual #2                  // Method "[LSeason;".clone:()Ljava/lang/Object;
       6: checkcast     #3                  // class "[LSeason;"
       9: areturn

  public static Season valueOf(java.lang.String);
    Code:
       0: ldc           #4                  // class Season
       2: aload_0
       3: invokestatic  #5                  // Method java/lang/Enum.valueOf:(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Enum;
       6: checkcast     #4                  // class Season
       9: areturn

  public java.lang.String allSeasons();
    Code:
       0: new           #7                  // class java/lang/StringBuilder
       3: dup
       4: invokespecial #8                  // Method java/lang/StringBuilder."":()V
       7: getstatic     #9                  // Field SPIRNG:LSeason;
      10: invokevirtual #10                 // Method name:()Ljava/lang/String;
      13: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      16: ldc           #12                 // String
      18: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      21: getstatic     #13                 // Field SUMMER:LSeason;
      24: invokevirtual #10                 // Method name:()Ljava/lang/String;
      27: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      30: ldc           #12                 // String
      32: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      35: getstatic     #14                 // Field AUTUMN:LSeason;
      38: invokevirtual #10                 // Method name:()Ljava/lang/String;
      41: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      44: ldc           #12                 // String
      46: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      49: getstatic     #15                 // Field WINTER:LSeason;
      52: invokevirtual #10                 // Method name:()Ljava/lang/String;
      55: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      58: invokevirtual #16                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      61: areturn

  static {};
    Code:
       0: new           #4                  // class Season
       3: dup
       4: ldc           #17                 // String SPIRNG
       6: iconst_0
       7: invokespecial #18                 // Method "":(Ljava/lang/String;I)V
      10: putstatic     #9                  // Field SPIRNG:LSeason;
      13: new           #4                  // class Season
      16: dup
      17: ldc           #19                 // String SUMMER
      19: iconst_1
      20: invokespecial #18                 // Method "":(Ljava/lang/String;I)V
      23: putstatic     #13                 // Field SUMMER:LSeason;
      26: new           #4                  // class Season
      29: dup
      30: ldc           #20                 // String AUTUMN
      32: iconst_2
      33: invokespecial #18                 // Method "":(Ljava/lang/String;I)V
      36: putstatic     #14                 // Field AUTUMN:LSeason;
      39: new           #4                  // class Season
      42: dup
      43: ldc           #21                 // String WINTER
      45: iconst_3
      46: invokespecial #18                 // Method "":(Ljava/lang/String;I)V
      49: putstatic     #15                 // Field WINTER:LSeason;
      52: iconst_4
      53: anewarray     #4                  // class Season
      56: dup
      57: iconst_0
      58: getstatic     #9                  // Field SPIRNG:LSeason;
      61: aastore
      62: dup
      63: iconst_1
      64: getstatic     #13                 // Field SUMMER:LSeason;
      67: aastore
      68: dup
      69: iconst_2
      70: getstatic     #14                 // Field AUTUMN:LSeason;
      73: aastore
      74: dup
      75: iconst_3
      76: getstatic     #15                 // Field WINTER:LSeason;
      79: aastore
      80: putstatic     #1                  // Field $VALUES:[LSeason;
      83: return
}

使用Java Decompiler工具的反編譯結(jié)果：

public enum Season
{
  SPIRNG,  SUMMER,  AUTUMN,  WINTER;
  
  private Season() {}
  
  public String allSeasons()
  {
    return SPIRNG.name() + " " + SUMMER.name() + " " + AUTUMN.name() + " " + WINTER.name();
  }
}

從上面反編譯的結(jié)果我們總結(jié)差別如下

javap反編譯的結(jié)果中類的聲明不同，它是一個(gè)繼承了Enum類并且聲明為final類型的類；

javap反編譯結(jié)果中包含的方法不同，它包含了static(),valueOf(),values()方法；

javap反編譯結(jié)果中的方法體不同，它的方法體使用jvm指令來(lái)描述。

javap命令

C:Usersw00457192>javap -h
用法: javap  
其中, 可能的選項(xiàng)包括:
  -? -h --help -help               輸出此幫助消息
  -version                         版本信息
  -v  -verbose                     輸出附加信息
  -l                               輸出行號(hào)和本地變量表
  -public                          僅顯示公共類和成員
  -protected                       顯示受保護(hù)的/公共類和成員
  -package                         顯示程序包/受保護(hù)的/公共類和成員 (默認(rèn))
  -p  -private                     顯示所有類和成員
  -c                               對(duì)代碼進(jìn)行反匯編
  -s                               輸出內(nèi)部類型簽名
  -sysinfo                         顯示正在處理的類的系統(tǒng)信息 (路徑, 大小, 日期, MD5 散列)
  -constants                       顯示最終常量
  --module <模塊>, -m <模塊>       指定包含要反匯編的類的模塊
  --module-path <路徑>             指定查找應(yīng)用程序模塊的位置
  --system                    指定查找系統(tǒng)模塊的位置
  --class-path <路徑>              指定查找用戶類文件的位置
  -classpath <路徑>                指定查找用戶類文件的位置
  -cp <路徑>                       指定查找用戶類文件的位置
  -bootclasspath <路徑>            覆蓋引導(dǎo)類文件的位置

從上面的信息我們可以看出javap -c是用于反匯編，而不是反編譯。參考維基百科的解釋如下：

反匯編器（disassembler）是一種將機(jī)器語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為匯編語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)程序——這與匯編器的目的相反。反匯編器與反編譯器不同，反編譯器的目標(biāo)是高級(jí)語(yǔ)言而非匯編語(yǔ)言。反匯編器的反匯編輸出通常格式化為適合人類閱讀，而非用作匯編器的輸入源，因此它主要是一個(gè)逆向工程工具。

結(jié)論

現(xiàn)在我們可以理解為什么javap和Java Decompiler的輸出中方法體有所不同了。

至于為什么Java Decompiler沒(méi)有包含static塊和values(),valueof()方法，我推測(cè)是因?yàn)榉淳幾g器的目的是反編譯出源碼，而我們可以確定的是static塊和values()和valueof()這兩個(gè)方法是編譯器自己實(shí)現(xiàn)的，不是我們?nèi)藶樘砑拥?，所以在反編譯器看來(lái)這不屬于源碼的一部分，因此沒(méi)有在編譯的結(jié)果中包含這些方法。

本文章參考了
??通過(guò)javap命令分析java匯編指令
??反匯編器

GPU云服務(wù)器云服務(wù)器 javap反編譯方法 java反編譯工具反編譯工具 java安裝反編譯器

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