没有任何构造函数的 JVM 字节码类是否有效？

Question

AFAIK，在 Java 中，总是为没有构造函数 [1]、[2] 的类生成隐式构造函数。

但在字节码中我找不到对JVMS 的这种限制。

所以：

• 根据JVMS定义一个没有构造函数的类只使用它的静态方法是否有效，如下面的jasmin hello world？

• 除了不能创建它的实例之外，它还有其他后果吗？我将无法使用invokespecial 来初始化实例，这使得new 根据https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-4.html#jvms-4.10.2.4 无用（不能使用未初始化的对象）。

茉莉码：

.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

也就是说，没有构造函数：

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

?

使用java Main 运行会得到预期的输出Hello World!。

我检查了javap -v 的输出，与Java 不同，jasmin 没有生成默认构造函数。

我也试过打电话给new Main(); 看看会发生什么：

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

正如预期的那样，它给出了编译错误cannot find symbol。如果我将构造函数添加到 jasmin，那么 TestMain 可以工作。

为了完整性，输出javap -v：

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"

如果有人可以使用 javac 生成它（特别是没有 ACC_INTERFACE 或 ACC_SYNTHETIC），那将是一个很好的有效性论据。

Answer 1

这是合法的。 JVMS 没有另外说。

有时，Java 编译器甚至会创建此类类，以便为内部类创建 访问器构造函数：

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

为了使外部类可以访问这个私有构造函数，Java 编译器向内部类添加了一个包私有构造函数，该构造函数将随机创建的无构造函数类的实例作为其单个参数。此实例始终为 null，访问器仅调用无参数构造函数而不使用参数。但是因为无法命名构造函数，所以这是避免与其他构造函数发生冲突的唯一方法。为了保持类文件最小，没有添加构造函数。

附带说明：总是可以在没有构造函数的情况下创建类的实例。这可以通过例如滥用反序列化来实现。如果您使用 Jasmin 定义一个没有实现 Serializable 接口的构造函数的类，您可以手动创建一个类似于该类的字节流（如果它已被序列化）。你可以反序列化这个类并接收它的一个实例。

在 Java 中，构造函数调用和对象分配是两个独立的步骤。这甚至通过创建实例的字节码暴露出来。像new Object() 这样的东西由两个指令表示

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

第一个是分配，第二个是构造函数的调用。 JVM 的验证器总是在使用实例之前检查构造函数是否被调用，但理论上，JVM 完全能够分离两者，正如反序列化所证明的那样（或者如果序列化不是一个选项，则对 VM 进行内部调用）。

Answer 2

您自己已经回答了这个问题：根据 JVMS，没有构造函数的类是绝对有效的。你不能用纯 Java 编写这样的类，但可以使用字节码生成来构造它。

想想接口：从 JVM 的角度来看，它们也是没有构造函数的类。而且它们也可以有静态成员（你甚至可以从命令行调用接口的main方法）。