[高难度]Java的class文件中的常量池概述

linnaea · 发表于 2014-6-14 15:22:09

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本帖最后由 linnaea 于 2014-6-14 15:24 编辑

首先请确保你会Java，不然我可以保证你看的一头雾水

对于汉化那些消息都写在class文件里的插件，这些东西还是比较有用的还有这些东西比较难懂，所以尽管问……

首先每个class文件中都有一个常量池，其中会存放不少东西，包括字符串
常量池中的数据分成14种，以下是比较常见的11种和他们之间的引用关系

Fieldref_info --\ /--> Class_info --\
Methodref_info ---+===+---> NameAndType_info ---+===> Utf8_info
InterfaceMethodref_info --/ /
String_info--------------------------------------------/
Integer_info
Float_info
Long_info
Double_info

复制代码

Fieldref_info：表示类中的字段
Methodref_info：表示类中的方法
InterfaceMethodref_info：表示接口中的方法
Class_info：表示类和接口
NameAndType_info：表示字段或方法的名称和类型，含有两个对Utf8_info的引用
String_info：表示字符串常量
Utf8_info：实际保存字符串的地方
Integer_info：保存一个32位整数
Float_info：保存一个32位单精度浮点数
Long_info：保存一个64位整数，在这个常量后的一个常量必须是有效的，但是会被忽略（也就是不能使用）
Double_info：保存一个64位双精度浮点数，同上

常量池中的常量从1开始编号，最大为65535
class文件中，所有的数据都是大尾序的（也就是说，0x01020304保存为0x01 0x02 0x03 0x04四个字节，而小尾序是0x04 0x03 0x02 0x01）

对类的引用在class文件中表示为一个Class_info，这个结构中有一个表示相应的Utf8_info的编号的字段，而相应的Utf8_info中会记录实际的类名
类的名字很容易看，比如Java中的类com.example.foo.Bar，记录在class文件中时，把.换成/即可，也就是com/example/foo/Bar

对字段的引用在class文件中表示为一个Fieldref_info，这个结构中有一个表示所属的类的Class_info的编号的字段，还有一个表示字段名称和类型的NameAndType_info
NameAndType_info中有两个Utf8_info的编号，一个是名字，另外一个是类型。
class文件中，类型的信息是有自己的一个表示方式的。byte记为B，char记为C，double记为D，float记为F，int记为I，long记为J，short记为S，boolean记为Z，而某个特定的类记为 L类名; ，数组则是在相应的类型前加上[
比如，byte[]是[B，String[][]是[[Ljava/lang/String;，com.example.foo.Bar类型记为Lcom/example/foo/Bar;

对方法的引用和对字段的引用大体上是一样的，区别在于类型的标记方式。
一个方法可以接受多个参数，并且可以返回一个值（或者void类型，没有返回值）
这些信息一样是记录在NameAndType_info中表示类型的那个Utf8_info里的，记录方法是

(参数1类型参数2类型 ...)返回类型

复制代码

（注意实际上是没有空格的，这里的空格只是方便阅读）
特别的，对于void的返回类型，记作V
举例：java.lang.StringBuilder.append

Methodref_info ---+---> Class_info -------> Utf8_info "java/lang/StringBuilder"
\--> NameAndType_info ---+---> Utf8_info "append"
\--> Utf8_info "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;"

复制代码

java.lang.Object.toString

Methodref_info ---+---> Class_info -------> Utf8_info "java/lang/Object"
\--> NameAndType_info ---+---> Utf8_info "toString"
\--> Utf8_info "()Ljava/lang/String;"

复制代码

boolean foobar(int i, double d, Thread t) （只表示NameAndType_info部分）

NameAndType_info ---+---> Utf8_info "foobar"
\--> Utf8_info "(IDLjava/lang/Thread;)Z"

复制代码

对于字符串常量，String_info里有一个记录对应Utf8_info的编号的字段。非常简单的东西。

然后我们来考虑插件汉化……
考虑这种情况：你的程序里有一个地方使用了java.lang.StringBuilder.append（字符串之间用+都会用到这个），然后你又有一个字符串常量是"append"
那么在class文件里看起来就是这样的：

Methodref_info ---+---> Class_info --------> Utf8_info "java/lang/StringBuilder"
\--> NameAndType_info ---+----> Utf8_info "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;"
\
String_info --------------------------------+--> Utf8_info "append"

复制代码

然后你把append汉化成“附加”了，于是本来调用java.lang.StringBuilder.append的地方就都变成java.lang.StringBuilder.附加，GG……（我没用过hhclass，不过我猜可能是这个原因导致有些插件没法汉化）
正确的做法：单独添加一个Utf8_info常量，内容是“附加”，然后把本来指向“append”的String_info改为指向这个新的常量。
软件的话，http://classeditor.sourceforge.net/

来练个手吧w
这是某个class文件中的常量池的一部分：
#8 Fieldref_info Class_info#137，NameAndType_info#253
#39 String_info  Utf8_info#149
#63  Methodref_Info Class_info#137，NameAndType_info#314
#137 Class_info Utf8_info#375
#149 Utf8_Info  "compressor"
#150 Utf8_Info  "Lnet/jpountz/lz4/LZ4Compressor;"
#204 Utf8_Info  "setWorldsAutoSaving"
#205 Utf8_Info  "(Z)V"
#253 NameAndType_Info Utf8_info#149  Utf8_info#150
#314 NameAndType_Info Utf8_info#204  Utf8_info#205
#375 Utf8_Info "name/linnaea/mbdelta/cb/BukkitPlugin"
请试着指出Methodref_Info#63表示的方法所在的类，及其原型

请试着指出Fieldref_info#8表示的字段所在的类，以及字段的名称和类型

请试着指出String_info#39表示的字符串

之后我可能会试着自己写个这种东西，方便汉化什么的
不过这些东西放这里的话，我觉得肯定会有人比我先完成，因为……

我懒啊

250=mo · 发表于 2014-6-14 15:25:18

你成功保障了我看得一头雾水，哈哈

叫我stere · 发表于 2014-6-14 15:28:10

同上.......

Notme. · 发表于 2014-6-14 15:30:02

= = 好深奥。。

yangzhen0021 · 发表于 2014-6-14 15:53:59

楼主加油！~哇啦啦~

youliao · 发表于 2014-6-14 15:54:15

哦，原来汉化是这样的，长知识了。

梦幻龙族Ⅱ · 发表于 2014-6-16 06:59:19

原来字节码是这样的，长见识了。

linnaea · 发表于 2014-6-16 10:45:18

梦幻龙族Ⅱ 发表于 2014-6-16 06:59
原来字节码是这样的，长见识了。

字节码和执行栈之类的我还没讲到呢……

梦幻龙族Ⅱ · 发表于 2014-6-16 11:12:10

哦，好吧。常量池原来是这样的~

Ph-苯 · 发表于 2019-8-4 12:02:00

请问
--\ --/
\--> /-->
---+===+--->
---+===>
---+--->
------->
分别是什么意思？
我从未见过，完全看不懂这些符号。

UltraPanda · 发表于 2019-8-6 11:12:00

使用 Anthony大佬的 Koffee反汇编会简单一些。

lovexyn0827 · 发表于 2021-2-7 01:40:55

学过汇编，用过Mixin的表示轻松

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