Czy prawidłowe jest posiadanie klasy kodu bajtowego JVM bez żadnego konstruktora?

Question

AFAIK, w niejawnych konstruktorach języka Java generowane są zawsze dla klasy bez konstruktorów [1], [2].

Ale w bajtodzie nie mogłem znaleźć takiego ograniczenia na JVMS.

Więc:

• jest ważne zgodnie z JVMs zdefiniowanie klasy bez konstruktora tylko wykorzystać swoje metody statyczne, jak w poniższym Jasmin cześć świata?

• ma to dalsze konsekwencje, oprócz tego, że nie można go utworzyć? Nie będę mógł używać invokespecial do inicjowania wystąpień, co czyni bezużytecznym new zgodnie z https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-4.html#jvms-4.10.2.4 (nie można użyć niezainicjowanego obiektu).

kod Jasmin:

.class public Main 
.super java/lang/Object 
.method public static main([Ljava/lang/String;)V 
    .limit stack 2 
    getstatic java/lang/System/out Ljava/io/PrintStream; 
    ldc "Hello World!" 
    invokevirtual java/io/PrintStream/println(Ljava/lang/String;)V 
    return 
.end method 

czyli bez konstruktora:

.method public <init>()V 
    aload_0 
    invokenonvirtual java/lang/Object/<init>()V 
    return 
.end method 

?

Praca z java Main daje oczekiwane wyjście Hello World!.

Sprawdziłem dane wyjściowe javap -v iw przeciwieństwie do Java, jasmin nie wygenerowałem domyślnego konstruktora.

Próbowałem również zadzwonić new Main(); w każdym razie, aby zobaczyć, co dzieje się z:

public class TestMain { 
    public static void main(String[] args) { 
     Main m = new Main(); 
    } 
} 

i zgodnie z oczekiwaniami daje błąd kompilacji cannot find symbol. Jeśli dodaję konstruktora do jasminu, działa TestMain.

Wyjście javap -v dla kompletności:

public class Main 
    minor version: 0 
    major version: 46 
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER 
Constant pool: 
    #1 = Utf8    Main.j 
    #2 = Class    #17   // Main 
    #3 = NameAndType  #21:#23  // out:Ljava/io/PrintStream; 
    #4 = Utf8    ([Ljava/lang/String;)V 
    #5 = Utf8    java/lang/Object 
    #6 = Class    #5    // java/lang/Object 
    #7 = Utf8    Hello World! 
    #8 = Class    #16   // java/io/PrintStream 
    #9 = String    #7    // Hello World! 
    #10 = Class    #19   // java/lang/System 
    #11 = Utf8    Code 
    #12 = Utf8    main 
    #13 = Fieldref   #10.#3   // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 
    #14 = Utf8    SourceFile 
    #15 = NameAndType  #18:#22  // println:(Ljava/lang/String;)V 
    #16 = Utf8    java/io/PrintStream 
    #17 = Utf8    Main 
    #18 = Utf8    println 
    #19 = Utf8    java/lang/System 
    #20 = Methodref   #8.#15   // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 
    #21 = Utf8    out 
    #22 = Utf8    (Ljava/lang/String;)V 
    #23 = Utf8    Ljava/io/PrintStream; 
{ 
    public static void main(java.lang.String[]); 
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V 
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC 
    Code: 
     stack=2, locals=1, args_size=1 
     0: getstatic  #13     // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 
     3: ldc   #9     // String Hello World! 
     5: invokevirtual #20     // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 
     8: return 
} 
SourceFile: "Main.j" 

Jeśli ktoś może generować że z javac (w szczególności nie ACC_INTERFACE ani ACC_SYNTHETIC), że byłby to dobry argument za ważności.

Answer 1

Jest legalny. JVMS nie mówi inaczej.

Zdarza się, że kompilator Javy ma nawet utworzyć takich klas w celu stworzenia dostępowe konstruktorów dla klas wewnętrznych:

class Foo { 
    { new Bar(); } 
    class Bar() { 
    private Bar() { } 
    } 
} 

Aby to prywatny konstruktor dostępny do zewnętrznej clasd, kompilator Javy dodaje pakiet-prywatny konstruktor klasy wewnętrznej, która pobiera instancję losowo utworzonej klasy bez konstruktora jako swojego jedynego argumentu. Ta instancja jest zawsze pusta, a accessor wywołuje konstruktor bez parametrów bez użycia argumentu. Ale ponieważ constrors nie można nazwać, jest to jedyny sposób uniknięcia kolizji z innymi konstruktorami. Aby zachować minimalny plik klasy, nie dodaje się żadnego konstruktora.

Na marginesie: Zawsze można utworzyć wystąpienia klas bez konstruktorów. Można to osiągnąć przez, na przykład, absrystykę deserializacji. Jeśli użyjesz Jasmin do zdefiniowania klasy bez konstruktora implementującego interfejs Serializable, możesz ręcznie utworzyć strumień bajtów podobny do klasy, jeśli był serializowany. Możesz deserializować tę klasę i odbierać jej instancję.

W języku Java wywołanie konstruktora alokacji obiektu składa się z dwóch oddzielnych kroków. Jest to nawet uwidocznione przez kod bajtowy tworzenia instancji. Coś jak new Object() jest reprezentowana przez dwóch instuctions

NEW java/lang/Object 
INVOKESPECIAL java/lang/Object <init>()V 

pierwszy jest alokacja, drugie wywołanie konstruktora. Weryfikator JVM zawsze sprawdza, czy konstruktor jest wywoływany przed użyciem instancji, ale teoretycznie maszyna JVM jest doskonale zdolna do odłączenia obu, jak udowodniono przez deserializację (lub wewnętrzne wywołania do maszyny wirtualnej, jeśli serializacja nie jest opcją).

Answer 2

Sam już odpowiedziałeś na to pytanie: klasa bez konstruktora jest absolutnie ważna zgodnie z JVMS. Nie możesz napisać takiej klasy w czystej Jawie, ale można ją skonstruować za pomocą generowania kodu bajtowego.

Pomyśl o interfejsach: są to również klasy bez konstruktora z punktu widzenia JVM. Mogą też mieć statycznych członków (można nawet wywołać metodę interfejsu main z wiersza poleceń).