【JVM】方法字节码signature和descriptor的区别

一、概述

    在用asm或javassist动态生成字节码的时候，需要了解字节码的内容。

    descriptor：主要是对方法参数和返回值进行描述；

    signature：泛型中才会将该属性编译进字节码文件，JDK 1.5才加入，除了方法参数和返回值，还包含了泛型信息；

二、补充

    为了能够理解第三部分例子中字节码的描述，补充一下java中涉及的数据类型及其含义。

    java中的数据类型应该是有三处，一是字节码指令中的数据类型，二是字节码文件中字段和方法的描述符（不带泛型信息）或签名（带泛型信息）的数据类型，三是java语法规范中的数据类型。

1. 字节码指令中的数据类型：

对于大部分为与数据类型相关的字节码指令，他们的操作码助记符中都有特殊的字符来表明专
门为哪种数据类型服务：i 代表对 int 类型的数据操作，l 代表 long，s 代表 short，b 代表 byte，
c 代表 char，f 代表 float，d 代表 double，a 代表 reference。

2. 字段和方法中描述符或签名的数据类型：

BaseType:
B
C
D
F
I
J
S
Z
ObjectType:
L Classname ;
ArrayType:
[ ComponentType

3. java语法规范中的数据类型：这个大家都熟悉，基本类型和引用类型，就直接略了；

三、例证

java代码：

package generic;

public class Box<M> {
private M t;

public Box(M t) {
this.t = t;
}

@SuppressWarnings("hiding")
public <M> void showMsg(M m) {
System.out.println(m);
}

public void show(M t) {
System.out.println(t);
}
}

对应的字节码：

public class generic.Box<M extends java.lang.Object> extends java.lang.Object
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Class              #2             // generic/Box
#2 = Utf8               generic/Box
#3 = Class              #4             // java/lang/Object
#4 = Utf8               java/lang/Object
#5 = Utf8               t
#6 = Utf8               Ljava/lang/Object;
#7 = Utf8               Signature
#8 = Utf8               TM;
#9 = Utf8               <init>
#10 = Utf8               (Ljava/lang/Object;)V
#11 = Utf8               (TM;)V
#12 = Utf8               Code
#13 = Methodref          #3.#14         // java/lang/Object."<init>":()V
#14 = NameAndType        #9:#15         // "<init>":()V
#15 = Utf8               ()V
#16 = Fieldref           #1.#17         // generic/Box.t:Ljava/lang/Object;
#17 = NameAndType        #5:#6          // t:Ljava/lang/Object;
#18 = Utf8               LineNumberTable
#19 = Utf8               LocalVariableTable
#20 = Utf8               this
#21 = Utf8               Lgeneric/Box;
#22 = Utf8               LocalVariableTypeTable
#23 = Utf8               Lgeneric/Box<TM;>;
#24 = Utf8               showMsg
#25 = Utf8               <M:Ljava/lang/Object;>(TM;)V
#26 = Fieldref           #27.#29        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#27 = Class              #28            // java/lang/System
#28 = Utf8               java/lang/System
#29 = NameAndType        #30:#31        // out:Ljava/io/PrintStream;
#30 = Utf8               out
#31 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
#32 = Methodref          #33.#35        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
#33 = Class              #34            // java/io/PrintStream
#34 = Utf8               java/io/PrintStream
#35 = NameAndType        #36:#10        // println:(Ljava/lang/Object;)V
#36 = Utf8               println
#37 = Utf8               m
#38 = Utf8               show
#39 = Utf8               SourceFile
#40 = Utf8               Box.java
#41 = Utf8               <M:Ljava/lang/Object;>Ljava/lang/Object;
{
public generic.Box(M);
descriptor: (Ljava/lang/Object;)V
flags: ACC_PUBLIC
Signature: #11                          // (TM;)V
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: aload_0
1: invokespecial #13                 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: aload_0
5: aload_1
6: putfield      #16                 // Field t:Ljava/lang/Object;
9: return
LineNumberTable:
line 6: 0
line 7: 4
line 8: 9
LocalVariableTable:
Start  Length  Slot  Name   Signature
0      10     0  this   Lgeneric/Box;
0      10     1     t   Ljava/lang/Object;
LocalVariableTypeTable:
Start  Length  Slot  Name   Signature
0      10     0  this   Lgeneric/Box<TM;>;
0      10     1     t   TM;

public <M extends java.lang.Object> void showMsg(M);
descriptor: (Ljava/lang/Object;)V
flags: ACC_PUBLIC
Signature: #25                          // <M:Ljava/lang/Object;>(TM;)V
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: getstatic     #26                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: aload_1
4: invokevirtual #32                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
7: return
LineNumberTable:
line 12: 0
line 13: 7
LocalVariableTable:
Start  Length  Slot  Name   Signature
0       8     0  this   Lgeneric/Box;
0       8     1     m   Ljava/lang/Object;
LocalVariableTypeTable:
Start  Length  Slot  Name   Signature
0       8     0  this   Lgeneric/Box<TM;>;
0       8     1     m   TM;

public void show(M);
descriptor: (Ljava/lang/Object;)V
flags: ACC_PUBLIC
Signature: #11                          // (TM;)V
Code:
stack=2, locals=2, args_size=2
0: getstatic     #26                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: aload_1
4: invokevirtual #32                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
7: return
LineNumberTable:
line 16: 0
line 17: 7
LocalVariableTable:
Start  Length  Slot  Name   Signature
0       8     0  this   Lgeneric/Box;
0       8     1     t   Ljava/lang/Object;
LocalVariableTypeTable:
Start  Length  Slot  Name   Signature
0       8     0  this   Lgeneric/Box<TM;>;
0       8     1     t   TM;
}
SourceFile: "Box.java"
Signature: #41                          // <M:Ljava/lang/Object;>Ljava/lang/Object;

    整理信息如上图所示，泛型类中的show方法，其descriptor的含义是“L表示参数是一个引用类型，该类型是java.lang.Object，V表示该方法的返回值是void”，signature的含义是“T表示该方法的参数是一个泛型类型，其泛型名称是M（当然，如果你把Box<M>换成Box<O>，那么在字节码中的内容对应换成(TO;)V），方法返回值是void”。

    泛型类中的泛型方法showMsg，其descriptor的含义是“L表示方法入参是一个引用类型，且其类型为java.lang.Object，V表示方法返回值为void”，signature的含义是“<M:Ljava/lang/Object;>表示这个泛型方法的泛型签名，泛型名称是M（当然你改成public <O> void showMSg的话，那么字节码中就会变成<O:Ljava/lang/Object;>），T表示方法入参是一个泛型类型，其签名为M，V表示返回值为void”。

    应用场景：





附注：
    本文如有错漏，烦请不吝指正，谢谢！