- Bajtkod JVM to kompaktowy zestaw instrukcji, który wykonuje Wirtualna Maszyna Java.
- Kompilator Javy generuje bajtkod w plikach
.class, a nie natywny kod maszynowy. - Ten sam plik
.classdziała na każdej platformie z uruchomionym środowiskiem Java, co jest celem tego formatu. - Mody przepisują bajtkod, aby zmieniać skompilowaną grę, nie mając do tego dostępu do jej kodu źródłowego.
Kod bajtowy JVM to zestaw instrukcji, który wykonuje Wirtualna Maszyna Java. Podczas kompilacji kodu źródłowego Java, kompilator nie generuje kodu maszynowego dla Twojego procesora. Generuje on kod bajtowy, kompaktowy i przenośny format przechowywany w plikach .class. JVM odczytuje te instrukcje w czasie działania i przekształca je na kod natywny w trakcie działania.
Gdzie pasuje Opal
Opal to mod Fabric, a narzędzia modyfikacyjne, na których się on opiera, wykonują pracę z bytecode za Ciebie, więc nie musisz ręcznie manipulować opkodami. Jeśli chcesz dodać zachowanie w czystym JavaScript, zobacz wprowadzenie do skryptów.
Jak kod źródłowy staje się bytecode
Plik .java to tekst, który pisze człowiek. Plik .class to skompilowany wynik, który uruchamia JVM. Kompilator czyta twój kod źródłowy, sprawdza go i zapisuje jeden plik .class na każdą klasę, zawierający instrukcje bytecode oraz pulę stałych, tabele metod i inne metadane.
Bytecode nie jest powiązany z żadnym konkretnym procesorem. Ten sam plik .class działa na Windows, macOS, Linux lub czymkolwiek z uruchomionym Java Runtime, ponieważ to JVM jest warstwą, która wie, jak wykonywać instrukcje na lokalnej maszynie. Taka przenośność jest celem tego formatu.
Jak wyglądają instrukcje
Bytecode to zestaw instrukcji oparty na stosie. Większość operacji umieszcza wartości na stosie operandów, zdejmuje je i umieszcza wynik. Nie ma alokacji rejestrów, o których trzeba by myśleć; model jest celowo prosty, aby JVM mogła go szybko zweryfikować i wykonać.
Kilka przykładowych opcode'ów daje wyobrażenie:
| Opcode | Co robi |
|---|---|
iload | Umieszcza lokalną zmienną int na stosie |
iadd | Zdejmuje dwa inty ze stosu, umieszcza ich sumę |
invokevirtual | Wywołuje metodę instancyjną |
getfield | Odczytuje pole instancyjne |
return | Zwraca z metody |
Rzadko czytasz lub zapisujesz je ręcznie. Narzędzia je generują i konsumują, dlatego biblioteka taka jak ASM jest przydatna.
Dlaczego bytecode ma znaczenie dla modyfikacji
Kod bajtowy ma znaczenie, ponieważ umożliwia zmianę zachowania bez dostępu do oryginalnego kodu źródłowego. Mod Minecraft prawie nigdy nie posiada kodu źródłowego gry. Posiada natomiast skompilowaną grę na dysku. Aby dodać lub zmodyfikować funkcję, mod odczytuje istniejący kod bajtowy, przepisuje go i przekazuje wynik z powrotem do JVM podczas ładowania klas.
Właśnie tak działają frameworki patchowania, wstrzykując haki do metod, których nie posiadają. Znajdują odpowiednie miejsce w skompilowanej metodzie i wplatają wywołanie kodu modu. Praca na poziomie kodu bajtowego pozwala modowi dołączyć do gry, mimo że nigdy nie widzi ani jednej linii oryginalnej Javy.
Gdzie pasuje ASM
ASM to biblioteka Java do odczytu, zapisu i transformacji kodu bajtowego. Parsuje plik .class na zdarzenia lub drzewo, umożliwia modyfikację instrukcji i emituje poprawny plik .class. Jest mały, szybki i działa blisko surowego formatu, dlatego narzędzia do modowania wyższego poziomu budują na nim, zamiast samodzielnie parsować pliki klas.
Większość modderów nigdy nie wywołuje ASM bezpośrednio. Używają warstwy wyższego poziomu, która ukrywa opkody i udostępnia bardziej przyjazny sposób wyrażenia „uruchom mój kod na początku tej metody”. Pod spodem ta warstwa edytuje kod bajtowy, często za pomocą ASM.
FAQ
Nie. Kod maszynowy to natywne instrukcje dla konkretnego procesora. Bytecode to własny zestaw instrukcji JVM, który JVM tłumaczy na kod maszynowy w czasie działania. To dodatkowa warstwa sprawia, że plik .class działa na każdej platformie.
Częściowo. Dekompilatory rekonstruują czytelny kod Java z bytecode, i zbliżają się do tego w przypadku zwykłego kodu. Wynik nie zawsze jest identyczny z oryginałem, a komentarze i niektóre lokalne nazwy znikają, ale zazwyczaj jest go wystarczająco dużo, żeby móc śledzić.
Modyfikacje zazwyczaj nie posiadają kodu źródłowego. Dostarczane są wraz ze skompilowaną grą. Przerabianie kodu bajtowego pozwala modyfikować zachowanie gry bez dotykania, a nawet posiadania, oryginalnych plików Java.
Zazwyczaj nie. Frameworki modowania i warstwy skryptowe zajmują się pracą z bytecode'em za Ciebie. Znajomość tego, jak to działa, pomaga, gdy debugujesz skomplikowany patch lub tworzysz narzędzia.
