萬字長文，完全虛構。
（一）
組裡來了個實習生，李大胖面完之後，覺得水平一般，但還是留了下來，為什麼呢？各自猜去吧。
李大胖也在心裏開導自己，學生嘛，不能要求太高，只要肯上進，慢慢來。就稱呼為小白吧。
小白每天來的很早，走的很晚，都在用功學習，時不時也向別人請教。只是好像天資差了點。
都快一周了，才能寫些“簡單”的代碼，一個註解，一個接口，一個類，都來看看吧：
public @interface Health {
String name() default "";
}
public interface Fruit {
String getName();
void setName(String name);
int getColor();
void setColor(int color);
}
@Health(name = "健康水果")
public class Apple implements Fruit {
private String name;
private int color;
private double weight = 0.5;
@Override
public String getName() {
return name;
}
@Override
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public int getColor() {
return color;
}
@Override
public void setColor(int color) {
this.color = color;
}
public double weight() {
return weight;
}
public void weight(double weight) {
this.weight = weight;
}
}
與周圍人比起來，小白進步很慢，也許是自己不夠聰明，也許是自己不適合干這個，小白好像有點動搖了。
這幾天，小白明顯沒有一開始那麼上進了，似乎有點想放棄，這不，趴在桌子上竟然睡着了。
（二）
在夢中，小白來到一個奇怪又略顯陰森的地方，眼前有一個破舊的小房子，從殘缺不全的門縫裡折射出幾束光線。
小白有些害怕，但還是鎮定了下，深呼吸幾口，徑直朝着小房子走去。
小白推開門，屋裡沒有人。只有一個“機器”在桌子旁大口大口“吃着”東西，背後也不時的“拉出”一些東西。
小白很好奇，就湊了上去，準備仔細打量一番。
“你要幹嘛，別影響我工作”。突然冒出一句話，把小白嚇了一大跳，慌忙後退三步，媽呀，心都快蹦出來了。
“你是誰呀？”，驚慌中小白說了句話。
“我是編譯器”，哦，原來這個機器還會說話，小白這才緩了過來。
“編譯器”，小白好像聽說過，但一時又想不起，於是猜測到。
“網上評論留言里說的小編是不是就是你啊”？
“你才是呢”，編譯器白了一眼，沒好聲氣的說到。
要不是看在長得還行的份上，早就把你趕走了，編譯器心想。
“哦，我想起來了，編譯器嘛，就是編譯代碼的那個東西”，小白恍然大悟到。
“請注意你的言詞，我不是個東西，哦，不對，我是個東西，哦，好像也不對，我。。我。。”，編譯器自己也快暈了。
編譯器一臉的無奈，遇上這樣的人，今天我認栽了。
小白才不管呢，心想，今天我竟然見到了編譯器，我得好好請教請教他。
那編譯器會幫助她嗎？
（三）
小白再次走上前來，定睛一看，才看清楚，編譯器吃的是Java源碼，拉的是class（字節碼）文件。
咦，為啥這個代碼這麼熟悉呢，不就是我剛剛寫的那些。“停，停，快停下來了”。編譯器被小白叫停了。
“你又要幹嘛啊”？編譯器到。
“嘻嘻，這個代碼是我寫的，我想看看它是怎麼被編譯的”，小白到。
編譯器看了看這個代碼，這麼“簡單”，她絕對是個菜鳥。哎，算了，還是讓她看看吧。
不過編譯器又到，“整個編譯過程是非常複雜的，想要搞清楚裏面的門道是不可能的，今天也就只能看個熱鬧了”。
“編譯后的內容都是二進制數據，再通俗點說，就是一個長長的字節數組（byte[]）”，編譯器繼續說，“通常把它寫入文件，就是class文件了”。
“但這不是必須的，也可以通過網絡傳到其它地方，或者保存在內存中，用完之後就丟棄”。
“哇，還可以這樣”，小白有些驚訝。編譯器心想，你是山溝里出來的，沒見過世面，大驚小怪。
繼續到，“從數據結構上講，數組就是一段連續的空間，是‘沒有結構’的，就像一個線段一樣，唯一能做的就是按索引訪問”。
小白到，“編譯后的內容一定很繁多，都放到一個數組裡面，怎麼知道什麼東西都在哪呢？不都亂套了嘛”。
編譯器覺得小白慢慢上道了，心裏有一絲安慰，至少自己的講解不會完全白費。於是繼續到。
“所以JVM的那些大牛們早就設計好了字節碼的格式，而且還把它們放入到了一個字節數組裡面”。
小白很好奇到，“那是怎麼實現的呢”？
“其實也沒有太高深的內容，既然數組是按位置的，那就規定好所有內容的先後順序，一個接一個往數組裡放唄”。
“如果內容的長度是固定（即定長）的，那最簡單，直接放入即可”。
“如果內容長度是不固定（即變長）的，也很簡單，在內容前用一到兩個字節存一下內容的長度不就OK了”。
（四）
“字節碼的前4個字節必須是一個固定的数字，它的十進制是3405691582，大部分人更熟悉的是它的十六進制，0xCAFEBABE”。
“通常稱之為魔術数字（Magic），它主要是用來區分文件類型的”，編譯器到。
“擴展名（俗稱後綴名）不是用來區分文件類型的嗎”？小白說到，“如.java是Java文件，.class是字節碼文件”。
“擴展名確實可以區分，但大部分是給操作系統用的，或給人看到。如我們看到.mp3時知道是音頻、.mp4是知道是視頻、.txt是文本文件”。
“操作系統可以用擴展名來關聯打開它的軟件，比如.docx就會用word來打開，而不會用文本文件”。編譯器繼續到。
“還有一個問題就是擴展名可以很容易被修改，比如把一個.java手動改為.class，此時讓JVM來加載這個假的class文件會怎樣呢”？
“那JVM先讀取開頭4個字節，發現它不是剛剛提到的那個魔數，說明它不是合法的class文件，就直接拋異常唄”，小白說到。
“很好，真是孺子可教”，編譯器說道，“不過還有一個問題，不知你是否注意到？4個字節對應Java的int類型，int類型的最大值是2147483647”。
“但是魔數的值已經超過了int的最大值，那怎麼放得下呢，難道不會溢出嗎”？
“確實啊，我怎麼沒發現呢，那它到底是怎麼放的呢”？小白到。
“其實說穿了不值得一提，JVM是把它當作無符號數對待的。而Java是作為有符號數對待的。無符號數的最大值基本上是有符號數最大值的兩倍”。
“接下來的4個字節是版本號，不同版本的字節碼格式可能會略有差異，其次在運行時會校驗，如JDK8編譯后的字節碼是不能放到JDK7上運行的”。
“這4個字節中的前2個是次（minor）版本，后2個是主（major）版本”。編譯器繼續到，“比如我現在用的JDK版本是1.8.0_211，那次版本就是0，主版本就是52”。
“所以前8個字節的內容是，0xCAFEBABE，0，52，它們並不是源代碼里的內容”。
Magic [getMagic()=0xcafebabe]
MinorVersion [getVersion()=0]
MajorVersion [getVersion()=52]
（五）
當編譯器讀到源碼中的public class的時候，然後就就去查看一個表格，如下圖：
自顧自的說著，“public對應的是ACC_PUBLIC，值為0x0001，class默認就是，然後又讀ACC_SUPER的值0x0020”。
“最後把它倆合起來（按位或操作），0x0001 | 0x0020 => 0x0021，然後把這個值存起來，這就是這個類的訪問控制標誌”。
小白這次算是開了眼界了，只是還有一事不明，“這個ACC_SUPER是個什麼鬼”？
編譯器解釋到，“這是歷史遺留問題，它原本表達在調用父類方法時會特殊處理，不過現在已經不再管它了，直接忽略”。
接着讀到了Apple，它是類名。編譯器首先要獲取類的全名，org.cnt.java.Apple。
然後對它稍微轉換一下形式，變成了，org/cnt/java/Apple，“這就是類名在字節碼中的表示”。
編譯器發現這個Apple類沒有顯式繼承父類，表明它繼承自Object類，於是也獲取它的全名，java/lang/Object。
接着讀到了implements Fruit，說明該類實現了Fruit接口，也獲取全名，org/cnt/java/Fruit。
小白說到，“這些比較容易理解，全名中把點號（.）替換為正斜線（/）肯定也是歷史原因了。但是這些信息如何存到數組裡呢”？
“把點號替換為正斜線確實是歷史原因”，編譯器繼續到，“這些字符串雖然都是類名或接口名，但本質還是字符串，類名、接口名只是賦予它的意義而已”。
“除此之外，像字段名、方法名也都是字符串，同理，字段名、方法名也是賦予它的意義。所以字符串是一種基本的數據，需要得到支持”。
“除了字符串之外，還有整型数字，浮點数字，這些也是基本的數據，也需要得到支持”。
因此，設計者們就設計出了以下幾種類型，如圖：
“左邊是類型名稱，方便理解，右邊是對應的值，用於存儲”，編譯器繼續到。
“這裏的Integer/Long/Float/Double和Utf8都是具體保存數據用的，表示整型數/浮點數和字符串。其它的類型大都是對字符串的引用，並賦予它一定的意義”。
“所以類名首先被存儲為一個字符串，也就是Utf8，它的值對應的是1”。編譯器接着到，“由於字符串是一個變長的，所以就先用兩個字節存儲字符串的長度，接着跟上具體的字符串內容”。
所以字符串的結構就是這樣，如圖：
“類名字符串的存儲數據為，1、18、org/cnt/java/Apple。第一個字節為1，表明是Utf8類型，第2、3兩個字節存儲18，表示字符串長度是18，接着存儲真正的字符串。所以共用去1 + 2 + 18 => 21個字節”。
“父類名字符串存儲為，1、16、java/lang/Object。共用去19個字節”。
“接口名字符串存儲為，1、18、org/cnt/java/Fruit。共用去21個字節”。
小白聽的不住點頭，編譯器喘口氣，繼續講解。
“字符串存好后，就該賦予它們意義了，在後續的操作中肯定涉及到對這些字符串的引用，所以還要給每個字符串分配一個編號”。
如Apple為#2，即2號，Object為#4，Fruit為#6。
“由於這三個字符串都是類名或接口名，按照設計規定應該使用Class表示，對應的值為7，然後再指定一個字符串的編號即可”。
因此類或接口的表示如下圖：
“先用1個字節指明是類（接口），然後再用2個字節存儲一個字符串的編號。整體意思很直白，就是把這個編號的字符串當作類名或接口名”。
“類就表示為，7、#2。7表示是Class，#2表示類名稱那個字符串的存儲編號。共用去3個字節”。
“父類就表示，7、#4。共用去3個字節。接口就表示為，7、#6。共用去3個字節”。
其實這三個Class也分別給它們一個編號，方便別的地方再引用它們。
（六）
“其實上面這些內容都是常量，它們都位於常量池中，它們的編號就是自己在常量池中的索引”。編譯器說到。
“常量池很多人都知道，起碼至少是聽說過。但絕大多數人對它並不十分熟悉，因為很少有人見過它”。
編譯器繼續到，“今天你可算是來着了”，說著就把小白寫的類編譯後生成的常量池擺到了桌子上。
“這是什麼東西啊，這麼多，又很奇怪”，小白說到，這也是她第一次見。
ConstantPoolCount [getCount()=46]
ConstantPool [
#0 = null
#1 = ConstantClass [getNameIndex()=2, getTag()=7]
#2 = ConstantUtf8 [getLength()=18, getString()=org/cnt/java/Apple, getTag()=1]
#3 = ConstantClass [getNameIndex()=4, getTag()=7]
#4 = ConstantUtf8 [getLength()=16, getString()=java/lang/Object, getTag()=1]
#5 = ConstantClass [getNameIndex()=6, getTag()=7]
#6 = ConstantUtf8 [getLength()=18, getString()=org/cnt/java/Fruit, getTag()=1]
#7 = ConstantUtf8 [getLength()=4, getString()=name, getTag()=1]
#8 = ConstantUtf8 [getLength()=18, getString()=Ljava/lang/String;, getTag()=1]
#9 = ConstantUtf8 [getLength()=5, getString()=color, getTag()=1]
#10 = ConstantUtf8 [getLength()=1, getString()=I, getTag()=1]
#11 = ConstantUtf8 [getLength()=6, getString()=weight, getTag()=1]
#12 = ConstantUtf8 [getLength()=1, getString()=D, getTag()=1]
#13 = ConstantUtf8 [getLength()=6, getString()=<init>, getTag()=1]
#14 = ConstantUtf8 [getLength()=3, getString()=()V, getTag()=1]
#15 = ConstantUtf8 [getLength()=4, getString()=Code, getTag()=1]
#16 = ConstantMethodRef [getClassIndex()=3, getNameAndTypeIndex()=17, getTag()=10]
#17 = ConstantNameAndType [getNameIndex()=13, getDescriptorIndex()=14, getTag()=12]
#18 = ConstantDouble [getDouble()=0.5, getTag()=6]
#19 = null
#20 = ConstantFieldRef [getClassIndex()=1, getNameAndTypeIndex()=21, getTag()=9]
#21 = ConstantNameAndType [getNameIndex()=11, getDescriptorIndex()=12, getTag()=12]
#22 = ConstantUtf8 [getLength()=15, getString()=LineNumberTable, getTag()=1]
#23 = ConstantUtf8 [getLength()=18, getString()=LocalVariableTable, getTag()=1]
#24 = ConstantUtf8 [getLength()=4, getString()=this, getTag()=1]
#25 = ConstantUtf8 [getLength()=20, getString()=Lorg/cnt/java/Apple;, getTag()=1]
#26 = ConstantUtf8 [getLength()=7, getString()=getName, getTag()=1]
#27 = ConstantUtf8 [getLength()=20, getString()=()Ljava/lang/String;, getTag()=1]
#28 = ConstantFieldRef [getClassIndex()=1, getNameAndTypeIndex()=29, getTag()=9]
#29 = ConstantNameAndType [getNameIndex()=7, getDescriptorIndex()=8, getTag()=12]
#30 = ConstantUtf8 [getLength()=7, getString()=setName, getTag()=1]
#31 = ConstantUtf8 [getLength()=21, getString()=(Ljava/lang/String;)V, getTag()=1]
#32 = ConstantUtf8 [getLength()=16, getString()=MethodParameters, getTag()=1]
#33 = ConstantUtf8 [getLength()=8, getString()=getColor, getTag()=1]
#34 = ConstantUtf8 [getLength()=3, getString()=()I, getTag()=1]
#35 = ConstantFieldRef [getClassIndex()=1, getNameAndTypeIndex()=36, getTag()=9]
#36 = ConstantNameAndType [getNameIndex()=9, getDescriptorIndex()=10, getTag()=12]
#37 = ConstantUtf8 [getLength()=8, getString()=setColor, getTag()=1]
#38 = ConstantUtf8 [getLength()=4, getString()=(I)V, getTag()=1]
#39 = ConstantUtf8 [getLength()=3, getString()=()D, getTag()=1]
#40 = ConstantUtf8 [getLength()=4, getString()=(D)V, getTag()=1]
#41 = ConstantUtf8 [getLength()=10, getString()=SourceFile, getTag()=1]
#42 = ConstantUtf8 [getLength()=10, getString()=Apple.java, getTag()=1]
#43 = ConstantUtf8 [getLength()=25, getString()=RuntimeVisibleAnnotations, getTag()=1]
#44 = ConstantUtf8 [getLength()=21, getString()=Lorg/cnt/java/Health;, getTag()=1]
#45 = ConstantUtf8 [getLength()=12, getString()=健康水果, getTag()=1]
]
“在常量池前面會用2個字節來存儲常量池的大小，需要記住的是，這個大小不一定就是池中常量的個數。但它減去1一定是最大的索引”。
“因為，常量池中為0的位置（#0）永遠不使用，還有Long和Double類型一個常量佔2個連續索引（沒錯，又是歷史原因），實際只是用了第1個索引，第2個索引永遠空着（參見#18、#19）”。
編譯器繼續到，“#0是特殊的，用來表示‘沒有’的意思，其它地方如果想表達沒有的話，可以指向它。如Object是沒有父類的，所以它的父類指向#0，即沒有”。
“所以常量都是從#1開始。可以看看#1到#6的內容，就是剛剛上面講的”。編譯器說到。
“真是學到不少知識啊”，小白說到，“關於常量池能不能再多講點”？編譯器只好繼續講。
（七）
“常量池就是一個容器，它裏面放了各種各樣的所有信息，並且為每個信息分配一個編號（即索引），如果想要在其它地方使用這些信息，直接使用這個編號就行了”。
編譯器繼續到，“這個常量池在一些語言中也被稱為‘符號表’，通過編號來使用的這種方式也被稱為‘符號引用’”。
相信很多愛學習的同學對符號表和符號引用這兩個詞都很熟悉，不管之前是不是真懂，至少現在應該是真的搞懂了。因為你已經看到了。
“採用這種常量池和常量引用方式的好處其實很多，就說個最容易想到的，就是重複利用，節省空間，便於管理”。編譯器繼續說。
“比如一個類里有10個方法，每個方法里都定義一個length的局部變量，那麼length這個名字就會出現在常量池裡面，且只會出現一次，那10個方法都是對它的引用而已”。
“如果有一個方法的名字也叫length的話，那也是對同一個常量的引用，因為這個length常量只是個字符串數據而已，本身沒有明確含義，它的含義來自於引用它的常量”。
“哦，原來如此”，小白開悟到，“‘符號表、符號引用’這些‘高大上’的叫法，不過就是根據索引去列表裡獲取元素罷了”，哈哈。
編譯器看到小白這麼開心，就準備拋出一個問題，“打壓”一下她。於是說到。
“常量池看上去和數組/列表非常相似，都是容器且都是基於索引訪問的。為啥常量池只被稱為符號表，而不是符號數組或符號列表呢”？
小白自然回答不上來。編譯器繼續說，“表的英文單詞是Table。它和數組/列表的唯一區別就是，數組/列表裡的元素長度都是固定的。表裡的元素長度是不固定的”。
“常量池中的好幾種常量的長度都是變長的，所以自然是表了”。
小白點了點頭，心裏想，這編譯器就是厲害，我這輩子看來都無法達到他的高度了。
編譯器繼續說到，“字節碼的前8個字節存儲魔數和版本，接着的2個（9和10）字節存儲常量池的大小，後面接着（從11開始）就是整個常量池的內容了”。
“之所以把常量池放這麼靠前，是因為後面的所有內容都要依賴它、引用它”。
緊跟在常量池之後的就是這個類的基本信息，如下：
“首先用2個字節存儲上面已經計算好的訪問控制標誌，即0x0021”。
“然後用2個字節存儲這個類在常量池中的索引，就是#1”。
“然後用2個字節存儲該類的父類在常量池中的索引，就是#3”。
“由於接口可以有多個，所以再用2個字節存儲接口的個數，因為只實現了1個接口，所以就存儲数字1”。
“接着存儲所有接口在常量池中的索引，每個接口用2個字節。因為只實現了1個接口，所以存儲的索引就是#5”。
AccessFlags [getAccessFlags()=0x21, getAccessFlagsString()=[ACC_PUBLIC, ACC_SUPER]]
ThisClass [getClassIndex()=1, getClassName()=org/cnt/java/Apple]
SuperClass [getClassIndex()=3, getClassName()=java/lang/Object]
InterfacesCount [getCount()=1]
Interfaces [getClassIndexes()=[5], getClassNames()=[org/cnt/java/Fruit]]
（八）
編譯器繼續到，“接下來該讀取字段信息了”。當讀到private時，就去下面這張表裡找：
找到ACC_PRIVATE，把它的值0x0002保存以下，這就是該字段的訪問控制標誌。
接着讀到的是String，這是字段的類型，然後會把這個String類型存入常量池，對應的索引是#8。
可以看到是一個Utf8，說明是字符串，內容是 Ljava/lang/String; ，以大寫L開頭，已分號;結尾，中間是類型全名，這是在字節碼中表示類（對象）類型的方式。
接着讀到的是name，這是字段名稱，也是個字符串，同樣也把它放入常量池，對應的索引是#7。
編譯器說到，“現在一個字段的信息已經讀取完畢，按照相同的方式把剩餘的兩個字段也讀取完畢”。
“那字段的信息又該怎麼存儲呢”？小白問到。“不要着急嘛”，編譯器說著就拿出了字段的存儲格式：
首先2個字節是訪問控制標誌，接着2個字節是字段名稱在常量池中的索引，接着2個字節是字段描述（即類型）在常量池中的索引。
接着2個字節就是屬性個數，然後就是具體的屬性信息了。例如字段上標有註解的話，這個註解信息就會放入屬性信息里。
編譯器繼續說到，“屬性信息是字節碼中比較複雜的內容，這裏就不說太多了”。接着就可以按格式整理數據了。
因為一個類的字段可以有多個，所以先用2個字節存儲一下字段數目，本類有3個字段，所以就存儲個3。
第一個字段，0x0002、#7、#8、0。共用去8個字節，因為自動沒有屬性內容。
第二個字段，0x0002、#9、#10、0。共用去8個字節。
第二個字段，0x0002、#11、#12、0。共用去8個字節。
編譯器接着說，“所以存儲這3個字段信息共用去2 + 8 + 8 + 8 => 26個字節”。
小白說到，“我現在基本已經搞明白套路了。其實有些東西沒有想象中的那麼複雜啊”。
“複雜的東西還是有的，我們現在先不考慮”，編譯器說到，“還有一個問題，不知你發現了沒有”。
字段color的類型是int，但是在常量池中卻變為大寫字母I，同樣weight的類型是double，常量池中卻是大寫字母D。
小白說到，“我來猜測一下吧，int、double是Java中的數據類型，I、D是與之對應的在JVM中的表示形式。對吧”？
“算你聰明”，編譯器說到，“其實Java和JVM之間關於類型這塊有一個映射表”，如下：
有兩個需要注意。“第一點上面已經說過了，就是類都會映射成LClassName;這種形式，如Object映射為Ljava/lang/Object;”。
第二點是數組，“數組在Java中用一對中括號（[]）表示，在JVM中只用左中括號（[）表示。也就是[]映射為[”。
“多維數組也一樣，[][][]映射為[[[”。然後還有類型，“Java是把類型放到前面，JVM是把類型放到後面”。如double[]映射為[D。
“double[][][]映射為[[[D”。同理，“String[]映射為[Ljava/lang/String;，Object[][]映射為[[Ljava/lang/Object;”。
“我似乎又明白了一些，Java有自己的規範，字節碼也有自己的規範，它們之間的映射關係早都已經定義好了”。小白繼續到。
“只要按照這種映射關係，就能把Java源碼給轉換為字節碼。是吧”？
“粗略來說，可以這麼理解，其實這就是編譯了，但一定要清楚，真正的編譯是非常複雜的一個事情”，編譯器到。
小白說到，“字段完了之後，肯定該方法了，就交給我吧，讓我也試試”。
“年輕人啊，就是生猛，你來試試吧”。編譯器說到。
FieldsCount [getCount()=3]
Fields [
#0 = FieldInfo [getAccessFlags()=FieldAccessFlags [getAccessFlags()=0x2, getAccessFlagsString()=[ACC_PRIVATE]], getNameIndex()=7, getName()=name, getDescriptorIndex()=8, getDescriptor()=Ljava/lang/String;, getAttributesCount()=0, getAttributes()=[]]
#1 = FieldInfo [getAccessFlags()=FieldAccessFlags [getAccessFlags()=0x2, getAccessFlagsString()=[ACC_PRIVATE]], getNameIndex()=9, getName()=color, getDescriptorIndex()=10, getDescriptor()=I, getAttributesCount()=0, getAttributes()=[]]
#2 = FieldInfo [getAccessFlags()=FieldAccessFlags [getAccessFlags()=0x2, getAccessFlagsString()=[ACC_PRIVATE]], getNameIndex()=11, getName()=weight, getDescriptorIndex()=12, getDescriptor()=D, getAttributesCount()=0, getAttributes()=[]]
]
（九）
小白說，“方法呢肯定也有自己的格式，你把它找出來我看看”。
“好好，我這就找”，編譯器苦笑到。我堂堂一個編譯器，今天竟然成了小白的助手，慚愧啊。
說著編譯器就找到了，於是放到了桌子上：
“咦，怎麼和字段的一模一樣”，小白到。那這就更簡單了。
先是訪問控制標誌，接着是方法名稱索引，然後是方法描述索引，最後是和方法關聯的屬性。於是照貓畫虎，小白就開始了。
先讀到public關鍵字，這是個訪問控制修飾符，肯定也有一張表和它對應，可以找到這個關鍵字對應的數值。
還沒等小白開口，編譯器就趕緊把表找出來了：
小白繼續，ACC_PUBLIC對應的值是0x0001，就把這個值先保存起來。
然後是方法的名字，getName，是一個字符串，照例把它存入常量池，並且有一個索引，就是#26。
接着該方法的描述了，小白認為方法和字段是不同的，除了有返回類型之外，還有參數呢，這該咋整呢？
於是就問編譯器，“方法的描述應該也有格式吧”？
“你越來越聰明了”，編譯器說到，“其實也很簡單，我來簡單說下吧”。
“在Java中如果把訪問控制符、方法名、參數名、方法體都去掉，其實就剩下‘方法簽名’了”。
例如，沒有入參沒有返回值的，就是這個樣子，void()。
返回值為String，入參為int，double，String的，其實就是這樣個子，String(int, double, String)。
“這個方法簽名其實就是在Java中對方法的描述，在字節碼中和它差不多，就是把返回類型放到後面，把參數間的逗號去掉”。
因此void()映射為()V，這裏要注意的是void對應的是大寫字母V。
String(int, double, String)映射為(IDLjava/lang/String;)Ljava/lang/String;
“不難，不難”，小白說到，於是又繼續開始了。
小白按照這種格式，把剛剛的那個方法描述也存入了常量池，得到的索引就是#27。
小白按這個套路把6個方法都整理好了，接下來該按格式把數據寫入字節數組了。
編程新說注：方法的代碼對應的是JVM的指令，這裏就忽略不談了，後續可能會單獨再說。
編譯器提醒小白說，“你是不是還漏掉了一個方法啊”？
小白又看了一遍Java源碼，仔細數了數，是6個呀，沒錯啊。
編譯器說到，你在學習時有沒有見過這樣一句話，“當類沒有定義構造函數時，編譯器會為它生成一個默認的無參構造函數”。
小白連忙點頭，“嗯嗯嗯，見過的”。
“這就是了”，編譯器說道，“不過需要注意的是，在字節碼中構造方法的名字都是<init>，返回類型都是V”。
“這也是規定的吧”，小白說到，編譯器點了點頭。
編譯器又說到，“其實還有方法的參數信息，如參數位置，參數類型，參數名稱，參數的訪問控制標誌等”。
“這些信息都是放在方法格式里最後的屬性信息中的，咱們也暫時不說它們了”。
編程新說注：
在JDK7及以前，字節碼中不包含方法的參數名。因為JVM執行指令時，參數是按位置傳入的，所以參數名對代碼的執行沒有用處。
由於越來越多的框架採用按方法參數名進行數值綁定，Java也只好在JDK8時加入了對參數名的支持。
不過需要設置一下編譯器的–parameters參數，這樣才能把方法參數名也放入字節碼中。
可以看看常量池中的#32是“MethodParameters”字符串，說明字節碼中已經包含參數名了。
常量池中#7、#9、#11三個字符串就是參數名，同時也是字段名，這就是復用的好處。
編程新說注：方法的格式和字段的格式完全一樣，就不再演示寫入過程了。
因此這個類共有7個方法。
MethodsCount [getCount()=7]
Methods [
#0 = MethodInfo [getAccessFlags()=MethodAccessFlags [getAccessFlags()=0x1, getAccessFlagsString()=[ACC_PUBLIC]], getNameIndex()=13, getName()=<init>, getDescriptorIndex()=14, getDescriptor()=()V, getAttributesCount()=1, getAttributes()=[Code [getMaxStack()=3, getMaxLocals()=1, getCodeLength()=12, getJvmCode()=JvmCode [getCode()=12], getExceptionTableLength()=0, getExceptionTables()=[], getAttributesCount()=2, getAttributes()=[LineNumberTable [getLineNumTableLength()=3, getLineNumTables()=[LineNumTable [getStartPc()=0, getLineNumber()=8], LineNumTable [getStartPc()=4, getLineNumber()=12], LineNumTable [getStartPc()=11, getLineNumber()=8]]], LocalVariableTable [getLocalVarTableLength()=1, getLocalVarTables()=[LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=12, getNameIndex()=24, getDescriptorIndex()=25, getIndex()=0]]]]]]]
#1 = MethodInfo [getAccessFlags()=MethodAccessFlags [getAccessFlags()=0x1, getAccessFlagsString()=[ACC_PUBLIC]], getNameIndex()=26, getName()=getName, getDescriptorIndex()=27, getDescriptor()=()Ljava/lang/String;, getAttributesCount()=1, getAttributes()=[Code [getMaxStack()=1, getMaxLocals()=1, getCodeLength()=5, getJvmCode()=JvmCode [getCode()=5], getExceptionTableLength()=0, getExceptionTables()=[], getAttributesCount()=2, getAttributes()=[LineNumberTable [getLineNumTableLength()=1, getLineNumTables()=[LineNumTable [getStartPc()=0, getLineNumber()=16]]], LocalVariableTable [getLocalVarTableLength()=1, getLocalVarTables()=[LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=5, getNameIndex()=24, getDescriptorIndex()=25, getIndex()=0]]]]]]]
#2 = MethodInfo [getAccessFlags()=MethodAccessFlags [getAccessFlags()=0x1, getAccessFlagsString()=[ACC_PUBLIC]], getNameIndex()=30, getName()=setName, getDescriptorIndex()=31, getDescriptor()=(Ljava/lang/String;)V, getAttributesCount()=2, getAttributes()=[Code [getMaxStack()=2, getMaxLocals()=2, getCodeLength()=6, getJvmCode()=JvmCode [getCode()=6], getExceptionTableLength()=0, getExceptionTables()=[], getAttributesCount()=2, getAttributes()=[LineNumberTable [getLineNumTableLength()=2, getLineNumTables()=[LineNumTable [getStartPc()=0, getLineNumber()=21], LineNumTable [getStartPc()=5, getLineNumber()=22]]], LocalVariableTable [getLocalVarTableLength()=2, getLocalVarTables()=[LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=6, getNameIndex()=24, getDescriptorIndex()=25, getIndex()=0], LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=6, getNameIndex()=7, getDescriptorIndex()=8, getIndex()=1]]]]], MethodParameters [getParametersCount()=1, getParameters()=[Parameter [getNameIndex()=7, getAccessFlags()=0x0]]]]]
#3 = MethodInfo [getAccessFlags()=MethodAccessFlags [getAccessFlags()=0x1, getAccessFlagsString()=[ACC_PUBLIC]], getNameIndex()=33, getName()=getColor, getDescriptorIndex()=34, getDescriptor()=()I, getAttributesCount()=1, getAttributes()=[Code [getMaxStack()=1, getMaxLocals()=1, getCodeLength()=5, getJvmCode()=JvmCode [getCode()=5], getExceptionTableLength()=0, getExceptionTables()=[], getAttributesCount()=2, getAttributes()=[LineNumberTable [getLineNumTableLength()=1, getLineNumTables()=[LineNumTable [getStartPc()=0, getLineNumber()=26]]], LocalVariableTable [getLocalVarTableLength()=1, getLocalVarTables()=[LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=5, getNameIndex()=24, getDescriptorIndex()=25, getIndex()=0]]]]]]]
#4 = MethodInfo [getAccessFlags()=MethodAccessFlags [getAccessFlags()=0x1, getAccessFlagsString()=[ACC_PUBLIC]], getNameIndex()=37, getName()=setColor, getDescriptorIndex()=38, getDescriptor()=(I)V, getAttributesCount()=2, getAttributes()=[Code [getMaxStack()=2, getMaxLocals()=2, getCodeLength()=6, getJvmCode()=JvmCode [getCode()=6], getExceptionTableLength()=0, getExceptionTables()=[], getAttributesCount()=2, getAttributes()=[LineNumberTable [getLineNumTableLength()=2, getLineNumTables()=[LineNumTable [getStartPc()=0, getLineNumber()=31], LineNumTable [getStartPc()=5, getLineNumber()=32]]], LocalVariableTable [getLocalVarTableLength()=2, getLocalVarTables()=[LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=6, getNameIndex()=24, getDescriptorIndex()=25, getIndex()=0], LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=6, getNameIndex()=9, getDescriptorIndex()=10, getIndex()=1]]]]], MethodParameters [getParametersCount()=1, getParameters()=[Parameter [getNameIndex()=9, getAccessFlags()=0x0]]]]]
#5 = MethodInfo [getAccessFlags()=MethodAccessFlags [getAccessFlags()=0x1, getAccessFlagsString()=[ACC_PUBLIC]], getNameIndex()=11, getName()=weight, getDescriptorIndex()=39, getDescriptor()=()D, getAttributesCount()=1, getAttributes()=[Code [getMaxStack()=2, getMaxLocals()=1, getCodeLength()=5, getJvmCode()=JvmCode [getCode()=5], getExceptionTableLength()=0, getExceptionTables()=[], getAttributesCount()=2, getAttributes()=[LineNumberTable [getLineNumTableLength()=1, getLineNumTables()=[LineNumTable [getStartPc()=0, getLineNumber()=35]]], LocalVariableTable [getLocalVarTableLength()=1, getLocalVarTables()=[LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=5, getNameIndex()=24, getDescriptorIndex()=25, getIndex()=0]]]]]]]
#6 = MethodInfo [getAccessFlags()=MethodAccessFlags [getAccessFlags()=0x1, getAccessFlagsString()=[ACC_PUBLIC]], getNameIndex()=11, getName()=weight, getDescriptorIndex()=40, getDescriptor()=(D)V, getAttributesCount()=2, getAttributes()=[Code [getMaxStack()=3, getMaxLocals()=3, getCodeLength()=6, getJvmCode()=JvmCode [getCode()=6], getExceptionTableLength()=0, getExceptionTables()=[], getAttributesCount()=2, getAttributes()=[LineNumberTable [getLineNumTableLength()=2, getLineNumTables()=[LineNumTable [getStartPc()=0, getLineNumber()=39], LineNumTable [getStartPc()=5, getLineNumber()=40]]], LocalVariableTable [getLocalVarTableLength()=2, getLocalVarTables()=[LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=6, getNameIndex()=24, getDescriptorIndex()=25, getIndex()=0], LocalVarTable [getStartPc()=0, getLength()=6, getNameIndex()=11, getDescriptorIndex()=12, getIndex()=1]]]]], MethodParameters [getParametersCount()=1, getParameters()=[Parameter [getNameIndex()=11, getAccessFlags()=0x0]]]]]
]
編程新說注：方法部分的輸出內容很多，是因為包含了方法體的代碼的信息。
（十）
“真是後生可畏啊”，編譯器感慨到。“小白竟然也能按照套路去在做點事情了”。
不過編譯器並不自危，因為最核心的內容是，可執行代碼如何轉換為JVM指令集中的指令，這可是“壓箱底”的乾貨，可不能隨便告訴別人，長得再好看也不行。哈哈，O(∩_∩)O。
接着編譯器拿出一個完整的字節碼文件格式圖給小白看：
小白看完后說，“和剛剛講的一樣，只是最後也有這個屬性信息啊”。
編譯器說，“屬性信息是字節碼文件中非常複雜的內容，可以暫時不管用了”。
上面已經說了，至少註解的相關內容是放在屬性信息里的。
那就看看你寫的這個類的屬性信息都是什麼吧：
AttributesCount [getCount()=2]
Attributes [
#0 = SourceFile [getSourcefileIndex()=42]
#1 = RuntimeVisibleAnnotations [getNumAnnotations()=1, getAnnotations()=[Annotation [getTypeIndex()=44, getNumElementValuePairs()=1, getElementValuePairs()=[ElementValuePair [getElementNameIndex()=7, getElementValue()=ElementValue [getTag()=ElementValueTag [getTagChar()=s], getUnion()=ElementValueUnion [getConstValueIndex()=45]]]]]]]
]
編譯器繼續說，共有2條屬性信息，第一條是源代碼文件的名字，在常量池中的#42。其實就是Apple.java了。
第二條是運行時可見的註解信息，本類共有1個註解，註解類型是常量池中的#44。其實就是Lorg/cnt/java/Health;了。
該註解共顯式設置了1對屬性值。屬性名稱是常量池中的#7，就是name了，類型是小寫的s，表示String類型，屬性值是#45，也就是“健康水果”了。
下圖中的這些類型，都是可以用於註解屬性的類型：
最後，編譯器打印出一行信息：
—–bytes=1085—–
小白說，“這是什麼意思”？“這是編譯后產生的字節碼的總長度，是1085個字節”，編譯器到。
小白剛想表達對編譯器的感謝，忽然聞到一陣香味，而且是肉香。
PS：最後幾句話就不寫了，請你來補充完整吧，嘻嘻。
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作者是工作超過10年的碼農，現在任架構師。喜歡研究技術，崇尚簡單快樂。追求以通俗易懂的語言解說技術，希望所有的讀者都能看懂並記住。下面是公眾號的二維碼，歡迎關注！
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