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类加载器分析（四）启动类加载器 之 字段

字段

一个类会有多个字段，字段的内容如下

比如String类的字段可以通过下述Java程序输出

public static void main(String[] args){ Class<?> stringClass = String.class; System.out.println("java.lang.String 字段信息："); System.out.println("=========================="); // 获取所有声明的字段（包括private） Field[] fields = stringClass.getDeclaredFields(); System.out.println("字段总数: " + fields.length); System.out.println(); // 详细列出每个字段 for (int i = 0; i < fields.length; i++) { Field field = fields[i]; System.out.println((i + 1) + ". " + field.getName()); System.out.println(" 类型: " + field.getType().getSimpleName()); System.out.println(" 修饰符: " + field.getModifiers()); System.out.println(" 是否是合成字段: " + field.isSynthetic()); System.out.println(); } // 按类别统计 long privateFields = Arrays.stream(fields) .filter(f -> java.lang.reflect.Modifier.isPrivate(f.getModifiers())) .count(); long finalFields = Arrays.stream(fields) .filter(f -> java.lang.reflect.Modifier.isFinal(f.getModifiers())) .count(); System.out.println("统计信息："); System.out.println("- Private字段: " + privateFields); System.out.println("- Final字段: " + finalFields); }

输出结果如下

java.l ang.String 字段信息：==========================字段总数:111. value 类型: byte[]修饰符:18是否是合成字段:false2. coder 类型: byte 修饰符:18是否是合成字段:false3.hash类型: int 修饰符:2是否是合成字段:false4. hashIsZero 类型: boolean 修饰符:2是否是合成字段:false5. serialVersionUID 类型: long 修饰符:26是否是合成字段:false6. COMPACT_STRINGS 类型: boolean 修饰符:24是否是合成字段:false7. serialPersistentFields 类型: ObjectStreamField[]修饰符:26是否是合成字段:false8. REPL 类型: char 修饰符:26是否是合成字段:false9. CASE_INSENSITIVE_ORDER 类型: Comparator 修饰符:25是否是合成字段:false10. LATIN1 类型: byte 修饰符:24是否是合成字段:false11. UTF16 类型: byte 修饰符:24是否是合成字段:false统计信息： - Private字段:7- Final字段:9

修饰符就是访问权限

3.4.1 字段数量

在InstanceKlass中用_fields成员变量描述Java类的字段

class InstanceKlass: public Klass { ... u2 _java_fields_count; // The number of declared Java fields Array<u2>* _fields;

获取和设置字段方法如下

Array<u2>* fields() const { return _fields; }//获取字段集合 void set_fields(Array<u2>* f, u2 java_fields_count) {//设置字段集合 guarantee(_fields == NULL || f == NULL, "Just checking"); _fields = f; _java_fields_count = java_fields_count; }

3.4.2 字段获取时机

设置字段时机是在解析字节码文件完成后设置，gdb调试如下

#0 InstanceKlass::set_fields (this=0x100041ca8, f=0x7fffe88057b8, java_fields_count=11)at /home/jx/src/openjdk/src/hotspot/share/oops/instanceKlass.hpp:451#1 0x00007ffff61a9f38 in ClassFileParser::apply_parsed_class_metadata (this=0x7ffff59fddd0,this_klass=0x100041ca8,java_fields_count=11)at /home/jx/src/openjdk/src/hotspot/share/classfile/classFileParser.cpp:3945#2 0x00007ffff61ae843 in ClassFileParser::fill_instance_klass (this=0x7ffff59fddd0, ik=0x100041ca8,changed_by_loadhook=false,cl_inst_info=...,__the_thread__=0x7ffff0028830)at /home/jx/src/openjdk/src/hotspot/share/classfile/classFileParser.cpp:5272#3 0x00007ffff61ae3da in ClassFileParser::create_instance_klass (this=0x7ffff59fddd0, ###在这里可以看到是创建类，步进可见class_parserchanged_by_loadhook=false,cl_inst_info=...,__the_thread__=0x7ffff0028830)at /home/jx/src/openjdk/src/hotspot/share/classfile/classFileParser.cpp:5228

在栈的第3帧的实现可以看到

//在这一步对字节码文件进行解析，获取对应的字段集合和字段总数 ClassFileParser parser(stream, name, loader_data, &cl_info, ClassFileParser::BROADCAST, // publicity level CHECK_NULL); //解析之后将字段集合和字段总数赋值给ClassFileParser类的下面成员变量 //Array<u2>* _fields; //u2 _java_fields_count; ... //下面的函数会将ClassFileParser的_fields和_java_fields_count赋值给InstanceKlass的_fields和_java_fields_count InstanceKlass* result = parser.create_instance_klass(old_stream != stream, *cl_inst_info, CHECK_NULL);

实际上，真正实现字段获取时在字节码解析阶段，通过gdb对ClassFileParser类的构造函数调试可发现

ClassFileParser::ClassFileParser(ClassFileStream* stream,