深入理解JAVA虚拟机学习笔记23——类加载的验证过程

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上一篇已经学习了加载阶段，这一篇我们了解一下验证的过程。

我们已经知道了，虚拟机加载的是Class字节码文件，我们也通过工具查看了文件中存储的是二进制流。

下面我们打开一个文件AppTest.class，我们在文件的开头随便加入一个字母“f”，如下图所示。

那么，我们通过命令行输入命令“java AppTest”，会出现什么结果呢？

虚拟机会报一个Class文件格式化错误，这是我们随便修改的一个，但是如果某些别有用心的人，恶意修改了class文件，为了避免对虚拟机造成伤害，虚拟机必须要在确保Class文件的内容符合虚拟机的要求规范。

验证部分主要包含下面四个阶段的验证：

1. 文件格式的验证：验证文件格式是否按照虚拟机的规范，也就是我们前面class文件结构中的内容，比如这是不是一个Class文件（看魔数，是否位CAFEBABE）；Java版本是否符合当前虚拟机的范围（Java可以向下兼容，但是不能处理大于当前版本的程序）等等。

2. 元数据的验证：对Class文件中的元数据进行验证，是否存在不符合Java语义的元数据信息。

这里有的朋友可能会比较疑惑，什么是元数据呢？一般情况下，一个文件中都数据和元数据。数据指的是实际数据，而元数据（Metadata）是用来描述数据的数据。用过Java注解的朋友应该对元数据这种叫法并不陌生，对应的元注解，其实说的差不多都是一个意思。

举个例子：比如说我们定义了一个变量 int a = 1；可以理解成数据就是1，而元数据就是描述有一个字符串变量“a”，这个“a”的类型是int型的，它的值也是一个int型的1，这就是描述数据的数据，就是元数据。

3. 字节码的验证：通过数据流和控制流分析，来确定程序语义是否合法。

以数据来说，要保证类型转换是有效的；对于控制流程的代码，不能让指令跳转到其它方法的字节码指令上等……

4. 符号引用的验证：为了保证解析动作能正常完成，还需在虚拟机将符号引用转成直接引用的时候，判断其它要引用的类是否符合规定。比如，要引用的类是否能够被找到；引用的属性在对应类中是否存在，权限是否符合要求（private的是不能访问的）等。

最后再说一点，验证阶段不是必须的，如果代码运行已经稳定了之后，可以通过设置参数-Xverfy:none参数来关闭类验证，减少虚拟机的类加载时间，提高运行效率。

既然说到了验证，不知道朋友们有没有想到另一个问题，那就是混淆。

有很多时候，为了使我们的代码不被反编译出来，我们会对程序的关键部分进行加密处理，让文件不容易被反编译出来，混淆技术应用而生。

这里就简单的给朋友们介绍一个工具——ProGuard，想要使用的朋友可以自行搜索查看，这里需要注意的是，混淆工具并不是百分百好用，有些涉及到反射的类是不能使用混淆工具的，否则会出现问题。

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