老A
“每個人的宿命都是從文本走向二進制，你也不例外 ！” 年長的Account.java教訓我這個剛剛誕生的Employee.java 。
Account.java ，我稱呼它為老A ，他的源碼經過程序員的多次修改， 多次編譯，歷經滄桑。
“走向二進制？ 難道我們存儲在硬盤上，內存中不是以二進制的形式嗎？” 我有點兒不理解。
“小E同學，” 老A輕蔑地說道，“我當然知道，計算機中的一切都是二進制的，我說的是站在程序員的視角，當程序員把我們從硬盤喚醒，進入IDEA或者Eclipse，會把二進制的我們變成ASCII碼形式來展示。”
“不，確切地說是UTF-8。” 老A補充道。
我看了下自己的文件編碼， 果然是UTF-8。
“那為什麼要再變成二進制？變成什麼樣的二進制？” 我問道。
“就是編譯成Employee.class啊，.class文件都是字節碼，關鍵是隻有.class才能進入Java虛擬機，只有在那裡，才能體會到生命的真正意義啊！” 老A仰起頭，無限憧憬。
老A曾經聽Accout.class給他講過Java虛擬機的歷險記，無比羨慕，恨不得自己也去虛擬機走一遭，可惜身份所限，無法成行。
（碼農翻身注： 《我是一個Java Class》中講述了虛擬機歷險記）
“編譯的感覺怎麼樣？” 我問道。
“不怎麼樣，有種大卸八塊的感覺，新生成的class和我們幾乎沒啥關係，幾乎不怎麼認我們。”
常量池
編譯的時刻到來了，這個老A的源碼許久未改，不用重新編譯，他冷眼旁觀，看我被javac編譯器大卸八塊。
其實也不是大卸八塊，javac讀取我的源碼，做詞法分析，語法分析，形成抽象語法樹，語義分析...... 忙活了半天，最後形成了一個Employee.class。
這小子，剛剛誕生，還在呼呼大睡。 老A說等一會兒就有“警察”來喚醒他了。
在源碼世界中， 我能看到各種各樣的類，名稱，方法，字段，代碼，可以說是源碼面前了無秘密。
public class Employee {
private String name;
private int age;
public Employee(String name, int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
... 其他代碼略 ...
}
相比於豐富多彩.java，這個Employee.class非常枯燥，純粹的二進制。
我有點好奇，問javac：“我的類名去哪裡兒了？字段名，方法名都去哪裡了？”
正在幹活的javac沒有搭理我，老A說道：“這我知道，在那個.class文件中，專門有一段區域，叫做常量池，常量池中有很多條目，每個條目都有編號，從這些條目你就能看出來字段的名稱和描述符，方法的名稱和描述符。我把這些二進制的東西轉化成文本你看看。”
看著這一個個天書班的條目，我覺得頭皮發麻。
“你猜猜，第#15項條目是什麼意思？” 老A神秘地說道。
靜下心來仔細看，第15項是一個FieldRef，估計是字段把， 它又指向了第1項和第16項：
順藤摸瓜，先看第1項， 發現它又指向了第2項，在這裡我發現了類名 :org/coderising/Employee
再看第16項，又引用了第5項和第6項：
其中第5項我的字段名 name ， 第6項似乎是字段類型， Ljava/lang/String 這個類型表示法有點古怪，L 可能表示對象吧。
“我大概明白了，第15項條目表示這個Employee類有個叫做name的字段，類型是String。 ”
老A說：“你小子的理解力還不錯嘛。這個常量池的每一項都有編號和類型，他們之間通過互相引用的方式，描述了類的字段，方法等信息。”
“可是為什麼用這麼古怪的方式來描述字段和方法名呢？”
老A想了想說：“我覺得可能是統一管理，另外還能複用一些東西，比如，你的類有100個String的字段， 那你只需要記錄一次Ljava/lang/String就可以，讓其他的條目指向它即可。 並且，當字節碼中需要訪問字段的時候，使用編號就可以了。”
老A寫下一行字節碼: B5 00 0F 。
我一臉懵逼，這是什麼鬼？
老A把轉換成可以理解的指令： putfield 15，說道： 這就相當於設置name這個屬性（第15項常量池是字段name）的值了。
這class文件的設計者可真是錙銖必較啊，一點兒都不浪費。
變量哪兒去了？
我問老A：“這常量池不是二進制的嗎， 你怎麼把他變得可讀的？”
老A嘿嘿一笑： “有個命令叫做javap -v Employee.class，就能看到一切了。”
我也嘗試著去使用，果然，不僅是常量池，就連一個方法的字節碼都給打印出來了。
Java 方法：
public void check(){
Account account = new Account();
account.check();
}
編譯過的“可讀的”字節碼：
0: new #24 // 創建org/coderising/Account實例
3: dup
4: invokespecial #26 //調用Account的構造函數
7: astore_1
8: aload_1
9: invokevirtual #27 //調用Account的check方法
12: return
雖然沒法看明白這是在幹什麼，我確發現了一個讓我吃驚的現象： 這段字節碼中怎麼找不到我的局部變量account 呢？ 你看他引用的只是#24，#26，#27號常量池的條目，而我的account變量名稱在常量池中是 #29號！ 沒有account 變量，代碼怎麼執行呢？
我把疑惑給老A說了，老A看了半天，也摸不到門道。
這時候javac說話了：“連這都不知道？！account這個變量名是給程序員看的，在執行的時候根本用不到！”
“用不到？ 那怎麼執行？”
“用引用啊， 看到new #24 那個指令沒有？ 他的意思是說，把Account這個類（常量池第24項對應的類）在Java 堆上創建一個實例，把這個實例的引用放到棧頂！”
這句話有點深奧，javac只好給我倆畫圖：
畫了圖我倆還是看不懂，javac只好耐心解釋：“Java是基於棧的虛擬機，所有的操作，無論是兩個數相加，創建對象，調用方法......等等，都依賴於棧中的數據。 當你用new #24創建對象時，Account的實例就會在堆中創建，同時虛擬機會把這個實例的引用，即objectref放到棧頂，有了這個objectref， 你說還需要代碼中的account變量嗎？ ”
嗯，似乎是不需要了。
javac接著說：“有了這個對象的引用，就可以為所欲為了，比如調用他的check方法”
invokevirtual #27 // Method org/coderising/Account.check:()V
只需要把這個objectref從棧頂取出，傳遞給Account.check方法就可以了（注意：check方法是有個隱藏的this參數的）。
（碼農翻身注：函數調用需要建立新的棧幀，參見《我是一個Java Class》）
一切為了調試
說話間，果然有人來喚醒Employee.class，準備讓他去虛擬機執行了。
老A滿臉羨慕：“這麼快！代碼剛寫出來就能運行！估計這個程序員喜歡'小步快跑'的方式開發吧！”
我問道：“難道這個Employee.class和我的源碼一點關係都沒有了嗎？”
Employe.class一邊收拾東西一邊說：“要說沒有關係那是不對的， 在我這裡有個叫做LineNumberTable的東西，裡邊保存了字節碼指令和源代碼行號的關係。”
“這有啥用處？”
“對程序員來說用處極大，” 那個class文件說道：“他們經常需要調試程序， 如果沒有這個對應關係，怎麼知道運行到哪一行源碼了？ 即使不調試，運行拋出異常時也得顯示是哪一行出錯吧！”
這小子雖然是從我這裡編譯出來的，但是傲氣十足。
“我們還有什麼關聯？”
“還有一個叫做LocalVariableTable。主要在.class文件中記錄一個方法的參數名，如果沒有它，當別人引用我這個class的時候，IDE只好用arg0, arg1這樣醜陋的名稱來顯示。算了，不給你說了，我得趕緊走了。”
Employee.class跟著警察走了，留下我和老A呆在這裡。
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