javaGuide_類文件結構

一 概述

在 Java 中，JVM 能夠理解的代碼就叫作字節碼（即擴展名爲 .class 的文件），它不面向任何特定的處理器，只面向虛擬機。Java 語言經過字節碼的方式，在必定程度上解決了傳統解釋型語言執行效率低的問題，同時又保留了解釋型語言可移植的特色。因此 Java 程序運行時比較高效，並且，因爲字節碼並不針對一種特定的機器，所以，Java 程序無須從新編譯即可在多種不一樣操做系統的計算機上運行。

Class文件字節碼結構組織示意圖 

1. 每一個 Class 文件的頭四個字節稱爲魔數（Magic Number）,它的惟一做用是肯定這個文件是否爲一個能被虛擬機接收的 Class 文件。
2. 緊接着魔數的四個字節存儲的是 Class 文件的版本號：第五和第六是次版本號，第七和第八是主版本號。高版本的 Java 虛擬機能夠執行低版本編譯器生成的 Class 文件，可是低版本的 Java 虛擬機不能執行高版本編譯器生成的 Class 文件。因此，咱們在實際開發的時候要確保開發的的 JDK 版本和生產環境的 JDK 版本保持一致。

3. 緊接着主次版本號以後的是常量池，常量池的數量是 constant_pool_count-1（常量池計數器是從1開始計數的，將第0項常量空出來是有特殊考慮的，索引值爲0表明「不引用任何一個常量池項」）。

   常量池主要存放兩大常量：字面量和符號引用。字面量比較接近於 Java 語言層面的的常量概念，如文本字符串、聲明爲 final 的常量值等。而符號引用則屬於編譯原理方面的概念。包括下面三類常量：類和接口的全限定名    字段的名稱和描述符    方法的名稱和描述符

常量池中每一項常量都是一個表，這14種表有一個共同的特色：開始的第一位是一個 u1 類型的標誌位 -tag 來標識常量的類型，表明當前這個常量屬於哪一種常量類型．

類型	標誌（tag）	描述
CONSTANT_utf8_info	1	UTF-8編碼的字符串
CONSTANT_Integer_info	3	整形字面量
CONSTANT_Float_info	4	浮點型字面量
CONSTANT_Long_info	５	長整型字面量
CONSTANT_Double_info	６	雙精度浮點型字面量
CONSTANT_Class_info	７	類或接口的符號引用
CONSTANT_String_info	８	字符串類型字面量
CONSTANT_Fieldref_info	９	字段的符號引用
CONSTANT_Methodref_info	10	類中方法的符號引用
CONSTANT_InterfaceMethodref_info	11	接口中方法的符號引用
CONSTANT_NameAndType_info	12	字段或方法的符號引用
CONSTANT_MothodType_info	16	標誌方法類型
CONSTANT_MethodHandle_info	15	表示方法句柄
CONSTANT_InvokeDynamic_info	18	表示一個動態方法調用點

　　4.在常量池結束以後，緊接着的兩個字節表明訪問標誌，這個標誌用於識別一些類或者接口層次的訪問信息，包括：這個 Class 是類仍是接口，是否爲 public 或者 abstract 類型，若是是類的話是否聲明爲 final 等等。

 

 　　5.類索引用於肯定這個類的全限定名，父類索引用於肯定這個類的父類的全限定名，因爲 Java 語言的單繼承，因此父類索引只有一個，除了 java.lang.Object 以外，全部的 java 類都有父類，所以除了 java.lang.Object 外，全部 Java 類的父類索引都不爲 0。

接口索引集合用來描述這個類實現了那些接口，這些被實現的接口將按implents(若是這個類自己是接口的話則是extends) 後的接口順序從左到右排列在接口索引集合中。

　　6.字段表（field info）用於描述接口或類中聲明的變量。字段包括類級變量以及實例變量，但不包括在方法內部聲明的局部變量。

field info(字段表) 的結構:

 

 

• access_flags: 字段的做用域（public ,private,protected修飾符），是實例變量仍是類變量（static修飾符）,能否被序列化（transient 修飾符）,可變性（final）,可見性（volatile 修飾符，是否強制從主內存讀寫）。
• name_index: 對常量池的引用，表示的字段的名稱；
• descriptor_index: 對常量池的引用，表示字段和方法的描述符；
• attributes_count: 一個字段還會擁有一些額外的屬性，attributes_count 存放屬性的個數；
• attributes[attributes_count]: 存放具體屬性具體內容。

上述這些信息中，各個修飾符都是布爾值，要麼有某個修飾符，要麼沒有，很適合使用標誌位來表示。而字段叫什麼名字、字段被定義爲何數據類型這些都是沒法固定的，只能引用常量池中常量來描述。

　　7.方法表集合