class与dex文件

2017-09-05 本文已影响5169人小楠总

什么是class文件

class文件是一种能够被JVM识别，加载并且执行的文件格式。

class文件的生成

很多语言都可以直接或者间接生成class文件，如下图所示：

class文件生成.png

Tips：包括Kotlin、C++等等也能够生成class文件

下面举例，我们有一个Hello.java：

public class Hello {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello android");
    }

}

我们可以通过下面的命令去生成class文件（IDE实际上帮我们封装好了）：

javac -target 1.6 -source 1.6 Hello.java

通过下面的命令执行：

java Hello

Tips：通常为了兼容低版本，例如Android系统，我们一般指定比较低版本的JDK，否则无法运行

class文件的作用

class文件的作用是记录一个类文件的所有信息。

例如记住了当前类的引用this、父类super等等。class文件记录的信息往往比java文件多。

class文件的结构

8位字节的二进制流文件
各个数据紧密排列，无间隙，减少了文件体积，加快加载速度
每个类或者接口单独占据一个class文件，每个类单独管理，没有交叉

使用010Editor可以查看class文件的详细信息（注意需要安装模板）：

查看class文件.png

class文件中的字段如下所示：

magic 加密字段，虚拟机判断当前的class文件是否被篡改过
minor_version 支持最低版本的jdk
major_version 编译使用的jdk版本
constant_pool_count 常量池的数量，一般为一个
cp_info constant_pool 常量池的结构体，数量不定（类型是cp_info结构体）
access_flags 访问级别，例如public等
this_class 当前类
super_class 父类
interfaces_count 类实现接口的数量
fields_count 类成员变量的数量
methods_count 类方法的数量
method_info methods 类方法的结构体
attributes_count 类属性的数量
attribute_info attributes 类属性的结构体

其中，access_flags如下：

访问级别.png

constant_pool包括：

CONSTANT_Integer_info、CONSTANT_Long_info、CONSTANT_String_info等等
CONSTANT_Class_info：类的相关信息，包括当前类、引用到的类的信息
CONSTANT_Fieldref_info：类的域信息
CONSTANT_Methodref_info：类的方法信息

class文件的弊端

内存占用大，不适合于移动端
堆栈的加载模式导致加载速度慢
文件IO操作多，类查找慢

什么是dex文件

能够被DVM或者Art虚拟机执行并且加载的文件格式。

dex文件的生成

先生成class文件（注意执行低版本的JDK版本，否则手机无法运行），然后执行：

dx --dex --output Hello.dex Hello.class

然后把生成的dex文件拷贝到手机：

adb push C:\Users\nan\Hello.dex /sdcard/

然后进入shell，执行：

dalvikvm -cp /sdcard/Hello.dex Hello

dex文件的作用

dex文件的作用是记录整个工程（通常是一个Android工程）的所有类文件的信息。

dex文件的结构

8位字节的二进制流文件
各个数据紧密排列，无间隙，减少了文件体积，加快加载速度
整个工程的类信息都存放在一个dex文件中（不考虑dex分包的情况下）

同样地，可以通过010Editor来查看dex文件信息：

查看dex文件信息.png

dex文件的结构如下图所示：

dex文件结构.png

需要注意的是：

文件头包含了dex文件的信息，所有数据的大致分布情况
链接数据区：主要是指so库

dex文件头信息的详细信息如下：

dex文件头.png

class文件与dex文件的比较

本质上都是一样的，都是二进制流文件格式，dex文件是从class文件演变而来的
class文件存在冗余信息，dex文件则去掉了冗余，并且整合了整个工程的类信息。

结构对比图如下：

对比.png