Java的class文件

一：class类文件

class类文件实际上是二进制（字节码）文件格式，class文件中包含了java虚拟机指令集和符号表以及若干其他辅助信息。实际上虚拟机载入和执行同一种平台无关的字节码（class文件），实现了平台无关性。

二：class类文件结构

class文件是一组以8位字节位基础单位的二进制流。它采用类似c语言中的结构体一样的伪结构体来存储数据，这种伪结构只有两种数据类型：无符号数和表。无符号表以u1,u2,u3,u4,u8来代表1字节。2字节，4字节和8字节，无符号数可以用来描述数字，索引引用，数量值或者按照UTF-8编码构成字符串值。表是由多个无符号数或者其他表作为数据项构成的复合数据类型。
class文件的结构：

1.0~4字节：魔数，用来确定该class文件是否为一个能被虚拟机接受的class文件。
2. 5~6字节：表示次版本号。
3. 7~8字节：表示主版本号
4. 常量池：常量池主要存放两大类常量，字面量和符号引用。字面量比较接近java语言层面的常量概念，如文本字符串，声明为final的常量值等。而符号引用则属于编译原理方面的概念，包括类和接口的全限定名，字段的名称和描述符以及方法的名称和描述符。当虚拟机运行时，需要从常量池获得对应的符号引用，再在类创建时或运行时解析，翻译到具体的内存地址之中。常量池中的每一项常量都是一个表，一共有14种不同结构各不相同的表结构数据。（比如整型，浮点型，长整型等等字面量）。
我们可以通过一个专门的分析class文件字节码的工具：javap，它是由oracle公司准备的在JDK的bin目录中，可以使用javap工具的-verbose参数输出的某class文件字节码内容。（命令：javap -verbose xx）
5.访问标志：占用两个字节，用于识别一些类或者接口层次的访问信息，包括这个class是类还是接口，是否定义为public类型，是否定义为abstract类型，如果是类的话，是否被声明为final等。
6. 类索引，父类索引与接口索引集合：类索引和父类索引都是一个u2类型的数据，而接口索引是一组u2类型的数据的集合。class文件通过这三个数据项来确定这个类的继承关系。类索引用于确定这个类的全限定名，父类索引用于确定这个类的父类的全限定名。接口索引集合用来描述这个类实现了哪些接口，这些被实现的接口将按照implement语句后的接口顺序从左到右排列在接口索引集合中。
7. 字段表集合：用于描述接口或者类中声明的变量，字段包括类级变量以及实例级变量，但不包括在方法内部声明的局部变量。可以包含字段的作用域，是实例变量还是类变量（static修饰符），可变性（final），并发可见性（volatile修饰符，是否强制从主内存读写），可否被序列化（transient修饰符），字段数据类型（基本类型，对象，数组），字段名称。
8. 方法表集合：包括了访问标志，名称索引，描述符索引，属性表集合几项，除此之外，方法里面的代码经过编译器编译成字节码指令之后，存放在方法属性表集合中一个名为”code”的属性里面。
9. 属性表集合：在class文件，字段表，方法表都可以携带自己的属性表集合，用于描述某些场景专有的信息。它不再要求各个属性表具有严格的顺序，并且只要不与已有属性名重复就可以。预定义属性已经增加到了21项。