1.5 反编译Scala代码

问题

在你学习Scala代码如何被编译成类文件或者试图理解某个特定问题的过程中，你有可能会想要检查由Scala编译器从源代码生成的字节码。

解决方案

反编译Scala代码的主要方法是使用javap命令，也可以使用反编译器将类文件转换回Java源代码，这种方式将会在后面讨论。

因为Scala源代码被编译成了普通的JVM类文件，所以可以使用javap命令来反编译它们。比如，假设有一个名为Person.scala的文件，它包含的代码如下所示：

下一步，使用scalac编译该文件：

现在可以像这样，使用javap反编译生成的Person.class文件，下面输出的是它的签名：

以上代码显示了Person类的公共签名，也就是它的公共API或者接口。即使是一个这么简单的例子，也可以从中看出Scala编译器所做的工作：创建了name（）、name_$eq、age（）和age_$eq等方法。在下面的讨论中会有更详细的例子。

可以使用javap-private选项查看额外的信息：

javap还有几个有用的选项。使用-c选项可以看到组成Java字节码的实际命令，再加上-verbose选项可以看到更多细节。要了解所有选项的细节，请运行javap-help。

讨论

了解Scala工作方式的一种有效方法是用javap反编译类文件来获取相关信息。正如第一个例子里的Person类，将构造函数的参数name和age定义为var字段，可以生成很多方法。

作为第二个例子，把这两个字段的var属性去掉将得到以下定义：

用scalac编译这个类，然后在生成的类文件上运行javap，会得到一个更短的类签名：

相反，在两个字段上都留下var，并把这个类变成一个样例类，那么会大大增加Scala生成的代码量。为了看到这一点，只要像下面这样修改Person.scala，你就会得到这个样例类：

编译这段代码会创建两个输出文件——Person.class与Person$.class。使用javap来反编译这两个文件会得到：

如前所示，当把一个类定义成样例类时，Scala会生成大量代码，上面的输出显示了这些代码的公共签名。关于这段代码的详细讨论，请参阅5.14节。

关于.tasty文件

细心的你可能已经注意到了，除了.class文件之外，Scala 3在编译过程中还会生成.tasty文件。这些文件是以TASTy格式生成的，而TASTy这个缩写来自类型化抽象语法树（typed abstract syntax tree）这个术语。

TASTy检查文档（https://oreil.ly/VHJj2）指出：“TASTy文件包含一个类的完整类型树，包括源代码和文档。这对于分析或从代码中提取语义信息的工具来说是非常理想的。”

它的用途之一是用于Scala 3和Scala 2.13+之间的集成。正如“Scala向前兼容”（https://oreil.ly/P4joi）所说，“Scala 2.13可以读取这些（TASTy）文件来了解哪些术语、类型和隐式是在给定的依赖中定义的，以及需要生成哪些代码来正确使用它。编译器中管理这部分的功能被称为Tasty Reader。”

另见

·在“How to Create Inline Methods in Scala 3”（https://oreil.ly/Ewec8）这篇博客中，我展示了如何使用这种技术来理解inline方法。

·也可以使用反编译器将.class文件反编译成Java代码。我曾使用过一个名为JAD的工具，但它在2001年就停止更新了。令人惊讶的是，20年后它还能对类文件进行部分反编译。在Scala Gitter频道（https://oreil.ly/4arCQ）中也提到过一个名为CFR（https://oreil.ly/mjSMp）的更现代的反编译器。

更多关于TASTy和.tasty文件的资料如下：

·“Macros:the Plan for Scala 3”（https://oreil.ly/HyQUi）

·“Forward Compatibility for the Scala 3 Transition”（https://oreil.ly/P4joi）

·“Scala 3 Migration Guide:Compatibility Reference”（https://oreil.ly/7AXv8）