【LSP】JVM详解之:运行时常量池

无名

简介
JVM在运行的时候会对class文件进行加载，链接和初始化的过程。class文件中定义的常量池在JVM加载之后会发生什么神奇的变化呢？快来看一看吧。

class文件中的常量池
之前我们在讲class文件的结构时，提到了每个class文件都有一个常量池，常量池中存了些什么东西呢？

字符串常量，类和接口名字，字段名，和其他一些在class中引用的常量。

运行时常量池
但是只有class文件中的常量池肯定是不够的，因为我们需要在JVM中运行起来。

这时候就需要一个运行时常量池，为JVM的运行服务。

运行时常量池和class文件的常量池是一一对应的，它就是class文件的常量池来构建的。

运行时常量池中有两种类型，分别是symbolic references符号引用和static constants静态常量。

其中静态常量不需要后续解析，而符号引用需要进一步进行解析处理。

什么是静态常量，什么是符号引用呢？ 我们举个直观的例子。

String site="www.flydean.com"
上面的字符串"www.flydean.com"可以看做是一个静态常量，因为它是不会变化的，是什么样的就展示什么样的。

而上面的字符串的名字“site”就是符号引用，需要在运行期间进行解析，为什么呢？

因为site的值是可以变化的，我们不能在第一时间确定其真正的值，需要在动态运行中进行解析。

静态常量详解
运行时常量池中的静态常量是从class文件中的constant_pool构建的。可以分为两部分：String常量和数字常量。

String常量
String常量是对String对象的引用，是从class中的CONSTANT_String_info结构体构建的：

CONSTANT_String_info {
    u1 tag;
    u2 string_index;
}
tag就是结构体的标记，string_index是string在class常量池的index。

string_index对应的class常量池的内容是一个CONSTANT_Utf8_info结构体。

CONSTANT_Utf8_info {
    u1 tag;
    u2 length;
    u1 bytes[length];
}
CONSTANT_Utf8_info是啥呢？它就是要创建的String对象的变种UTF-8编码。

我们知道unicode的范围是从0x0000 至 0x10FFFF。

变种UTF-8就是将unicode进行编码的方式。那是怎么编码呢？


从上图可以看到，不同的unicode范围使用的是不同的编码方式。
注意，如果一个字符占用多个字节，那么在class文件中使用的是 big-endian 大端优先的排列方式。

如果字符范围在FFFF之后，那么使用的是2个3字节的格式的组合。