【Java可执行命令】（四）反编译工具javap：深入解析应用程序反编译工具javap ~

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1️⃣ 概念

javap是Java开发工具包（JDK）提供的一个命令行工具，用于反编译Java字节码。它旨在帮助开发人员深入了解和分析已编译的Java类文件。

javap可以将Java类文件解析为易于阅读的文本形式，展示其中的信息以及反编译出类的结构、方法、字段、常量池等信息。通过阅读和分析这些信息，开发人员可以更好地理解Java类的内部实现，并进行性能调优、代码审查等操作。

javap主要有以下作用：

• 展示Java类的结构：可以从字节码级别上查看类的继承关系、方法和字段的信息；
• 反编译Java字节码：将已编译的Java类文件转化为人可读的源代码形式，以便进行分析和理解。

javap通过解析Java类文件的字节码数据，并根据Java虚拟机规范定义的格式和约定，将其转化为易于阅读的文本形式。它使用反射和解析技术来获取类的结构和信息，并进行适当的格式转换和展示。

2️⃣ 优势和缺点

优点：

• 提供了一种方式来观察高级Java代码背后的底层字节码；
• 可以帮助开发人员更好地理解Java类，并对其进行调试和优化；
• 通过查看反编译的源代码，可以学习他人代码的实现细节。

缺点：

• 反编译出来的源代码可能不够清晰和易读，因为字节码和原始Java代码之间存在一些语义上的差异；
• javap只能处理已编译的类文件，无法直接作用于源代码。

  
  

3️⃣ 使用

3.1 语法格式

javap的使用语法格式如下：

javap [options] <classname> 

其中，[options]为可选参数列表，<classname>表示要解析的Java类名称。

javap命令支持许多可选参数来控制反编译过程。汇总全部的可选参数如下表：

下面主要介绍以下一些常用的 javap 可选参数：

• -l: 显示行号和局部变量表信息；
• -c: 显示Java字节码指令；
• -s: 显示内部类型签名；
• -verbose: 详细输出各个类的除了方法主体以外的信息；
• -version: 显示版本信息。

3.1.1 可选参数：-l

javap -l命令用于在输出中显示行号和局部变量表信息。如果不使用-l选项，则只会显示基本的类和方法信息。下面是一个使用案例：

先使用 javac命令将Java源代码编译为字节码文件，成功编译后，将会生成一个.class的文件。然后就可以使用javap -l <类名>命令查看该类的字节码信息。在终端中执行以下命令：

javap -l MyClass 

运行上述命令后，将显示如下输出：

Compiled from "MyClass.java" public class com.xiaoshan.MyClass { public com.xiaoshan.MyClass(); LineNumberTable: line 5: 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 5 0 this Lcom/xiaoshan/MyClass; public static void main(java.lang.String[]); LineNumberTable: line 7: 0 line 8: 8 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 9 0 args [Ljava/lang/String; } 

这个输出告诉我们MyClass类有两个成员方法：默认的构造函数MyClass()和静态方法main(String[])。并且还打印出来了行号和局部变量表信息。

3.1.2 可选参数：-c

javap -c命令用于在输出中显示字节码指令信息。下面是一个使用案例：

在终端中执行以下命令：

javap -c MyClass 

运行上述命令后，会输出包含字节码指令的详细列表。每个指令都与其对应的操作和参数一起显示。显示如下输出：

Compiled from "MyClass.java" public class com.xiaoshan.MyClass { public com.xiaoshan.MyClass(); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4: return public static void main(java.lang.String[]); Code: 0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 3: ldc #3 // String Hello world! 5: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 8: return } 

在以上示例中，我们可以看到反汇编的 MyClass 类的 默认的构造函数MyClass()和静态方法main(String[])的字节码指令列表。
通过使用 javap -c 命令，你可以深入了解 Java 字节码，并查看所编译类文件中的相应指令。这对于理解代码的底层实现和进行调试非常有用。

3.1.3 可选参数：-s

javap -s 命令可以显示与指定类相关的字节码指令及其源代码的符号信息。以下是关于该命令的作用和使用方式的演示：

使用 javap -s MyClass 命令来查看 MyClass.class 文件的字节码指令及其对应的源代码符号信息：

javap -s MyClass 

Compiled from "MyClass.java" public class com.xiaoshan.MyClass { public com.xiaoshan.MyClass(); descriptor: ()V public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V } 

在以上示例中，我们可以看到反汇编的 MyClass 类的 main 方法的字节码指令及其源代码符号信息。

通过使用 javap -s 命令，你可以深入了解 Java 字节码及其与源代码之间的映射关系。这对于调试和理解代码执行非常有用，因为它提供了包括本地变量、操作数栈、异常处理器等在内的更多详细信息。

3.1.4 可选参数：-verbose

javap -verbose 是一个用于反汇编 Java 字节码并显示更详细信息的命令，它可以显示与指定类相关的字节码指令、常量池、方法、字段和其他类信息。

以下是关于该命令的作用和使用方式的演示：

使用 javap -verbose MyClass 命令来查看 MyClass.class 文件的更详细反汇编信息：

javap -verbose MyClass 

运行上述命令后，将输出包含字节码指令、常量池、方法、字段和其他类信息的详细列表。

输出结果：

Classfile /C:/Users/86182/IdeaProjects/untitled15/src/com/xiaoshan/MyClass.class Last modified 2023-6-28; size 551 bytes MD5 checksum dc7403df8ac63066c97760fc56 Compiled from "MyClass.java" public class com.xiaoshan.MyClass minor version: 0 major version: 52 flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER Constant pool: #1 = Methodref #6.#20 // java/lang/Object."<init>":()V #2 = Fieldref #21.#22 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; #3 = String #23 // Hello world! #4 = Methodref #24.#25 // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V #5 = Class #26 // com/xiaoshan/MyClass #6 = Class #27 // java/lang/Object #7 = Utf8 <init> #8 = Utf8 ()V #9 = Utf8 Code #10 = Utf8 LineNumberTable #11 = Utf8 LocalVariableTable #12 = Utf8 this #13 = Utf8 Lcom/xiaoshan/MyClass; #14 = Utf8 main #15 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #16 = Utf8 args #17 = Utf8 [Ljava/lang/String; #18 = Utf8 SourceFile #19 = Utf8 MyClass.java #20 = NameAndType #7:#8 // "<init>":()V #21 = Class #28 // java/lang/System #22 = NameAndType #29:#30 // out:Ljava/io/PrintStream; #23 = Utf8 Hello world! #24 = Class #31 // java/io/PrintStream #25 = NameAndType #32:#33 // println:(Ljava/lang/String;)V #26 = Utf8 com/xiaoshan/MyClass #27 = Utf8 java/lang/Object #28 = Utf8 java/lang/System #29 = Utf8 out #30 = Utf8 Ljava/io/PrintStream; #31 = Utf8 java/io/PrintStream #32 = Utf8 println #33 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V { public com.xiaoshan.MyClass(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=1, locals=1, args_size=1 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V 4: return LineNumberTable: line 5: 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 5 0 this Lcom/xiaoshan/MyClass; public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=2, locals=1, args_size=1 0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 3: ldc #3 // String Hello world! 5: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 8: return LineNumberTable: line 7: 0 line 8: 8 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 9 0 args [Ljava/lang/String; } SourceFile: "MyClass.java" 

在以上示例中，我们可以看到反汇编的 MyClass 类的文件信息、版本信息、类访问标志、常量池、方法信息和其他相关信息。

通过使用 javap -verbose 命令，你可以深入了解 Java 字节码及其与类结构、常量池和其他组件之间的关联。这对于分析代码执行过程和理解内部实现非常有用。

3.1.5 可选参数：-version

javap -version 可以用来查看类文件的版本信息的。以下是关于该命令的作用和使用方式的演示：

使用 javap -version MyClass 命令来查看 MyClass.class 文件的版本信息：

javap -version MyClass 

运行上述命令后，将输出 MyClass.class 文件的版本等信息。 输出结果：

1.8.0_162 Compiled from "MyClass.java" public class com.xiaoshan.MyClass { public com.xiaoshan.MyClass(); public static void main(java.lang.String[]); } 

在以上示例中，我们可以看到反汇编的 MyClass 类的类文件版本为 1.8.0_162。
通过使用 javap -version 命令，你可以查看指定 Java 类的类文件版本信息。这对于了解类的兼容性和所需的 Java 运行时环境版本有用。

4️⃣ 应用场景

javap广泛应用于以下场景：

• 代码审查：通过查看反编译的源代码，可以对他人代码的实现细节进行分析和评估；
• 性能调优：可以通过阅读字节码指令、查看局部变量信息等来进行性能分析和优化；
• 学习和教学：对于想深入理解Java语言机制、字节码执行等底层原理的学生和教师，javap提供了一种友好的方式来观察和学习。

  
  

5️⃣ 注意事项

在使用 javap时需要注意以下事项：

• javap只能处理已编译的类文件（.class文件），不能直接作用于源代码（.java文件）；
• 反编译结果可能不完全等同于原始Java代码，因为字节码和源代码之间存在语义上的差异；
• javap只能解析公共类和成员，默认情况下无法访问非公共或非静态成员。

  
  

🌾 总结

javap是一个有用的工具，用于反编译Java字节码，了解和分析类的内部实现和结构。它为开发人员提供了一个透视Java代码背后的底层视角，并可以帮助进行性能调优、代码审查和学习。

然而，它仅限于处理已编译的类文件，并且反编译的源代码可能与原始Java代码存在一些语义差异。因此，在使用 javap时需要注意其局限性，并结合其他工具和技术来进行全面的分析和理解。