JVM 类文件结构
整理自《深入理解Java虚拟机》
一、Class文件
类文件是由一个.java文件经过编译后形成的.class文件。class文件中包含了虚拟机指令集和符号表以及若干其他辅助信息。class文件交给JVM去运行，JVM再在不同的系统环境中执行代码。可以说这也是Java实现跨平台的重要一步。class文件不光只有Java可以生成，只要是运行在JVM上的语言经过不同的语言编译器编译后都可生成class文件在JVM上运行。
二、Class文件的组成
class文件由以下表构成（按顺序）：
1、Magic Number（魔数）：用于确定该文件是一个class文件。class文件中该值为四个16字节，值为0xCAFEBABE。
2、紧接着Magic Number的4个字节为版本号。高版本的JDK兼容低版本的JDK，但反过来不可以。
3、常量池（14种类型的表构成常量池）。
4、访问标志。
5、类索引（this）、父类索引（super）、接口索引。
6、字段表。
7、方法表。
8、属性表。属性表比较特殊，其跟在字段表、方法表后面。
三、详细介绍
1）常量池
常量池是Class文件中所占空间最大的数据项目。常量池中入口处为一个u2（两字节）类型的数字，表示常量池中有多少项常量。常量池中有14种表来表示常量，每个表都有相应编号（在开头）。比如CONSTANT_Class_info代表该类的信息。该表中的name_index若为2则代表指向第二个常量。第二项开头的索引为1，则代表为CONSTANT_Utf8_info表，后边的length长度的数字为该类全限定名的ASC码。（P169~P170）若常量池开头开头为0x16时说明有21项常量（p171），但常量项的索引却从1开始（1~21），这是因为当不引用常量池中任何一个项目时，将索引值置0。对于其他集合类型，如接口索引集合、字段表、方法表索引都是从0开始。
常量池主要存储下列两种内容：
（1）字面量
字符串、final static常量（constantValue会指向常量池中该值）等。
（2）符号引用
1、类和接口的全限定名。即带包名的完整类名，并把包中的 . 换为 / 分隔。
2、字段的名称（字段名）和字段描述符（字段所属的数据类型，比如int、char等）。
3、方法的名称（方法名字）和方法描述符（方法的参数列表和返回类型）。
14种表的详细结构见p169、p172。
2）访问标志
在常量池结束后，紧跟的两个字节为访问标志。该标志用于表示该class是类还是接口以及是否为public、abstract、synchronized等。
该标志有16个标志位（ACC_XXX），将符合条件的标志位的值叠加生成访问标志的值。
表的详细结构见p173。
3）类索引（this_class）、父类索引（super_class）、接口索引集合
紧接着访问标志为的为这三个索引，class文件中的继承关系即由这三个索引确定
（1）类索引（两字节）
类索引用于确定这个类的全限定名。也就是说名字光存在常量池中了还不够，得有人指向它。this_class指向常量池中自己类的CONSTANT_Class_info表（常量池中第this_class项），这个表中的index在去指向储存着真正类名的CONSTANT_Utf8_info表。
（2）父类索引（两字节）
该索引指向这个类父类的全限定名。由于Java没有多继承，所以除了Object类，该索引只有一个。如何寻找类名与类索引一致
（3）接口索引集合（多个两个字节组成的集合）
虽然Java不允许多继承，但是可以多实现接口。所以接口索引第一个两个字节代表的是实现了多少个接口，也就是接口的个数。implements语句后的接口按顺序从左到右排列在接口索引集合中。
表的详细结构见p175。
4）字段表（大部分类不止一个字段，多个字段表组成字段表集合）
字段表用于描述接口或类中声明的字段，一个字段表对应一个字段。字段包括类级变量（static）以及实例级变量（new出来的）。字段表有以下几项：
access_flags(存放该字段的修饰符，如public、static、final、volatile等)、name_index(字段的名字的索引，指向常量池第name_index项)、descriptor_index(该字段的数据类型或对象类型的描述符，指向常量池第descriptor_index项)、attributes_count(这个字段表跟随attributes_count个属性)、attributes(属性表集合)。
举个例子，比如
public long x ;该字段表的第一项为0x0001，代表public；第二项为字段名，即x；第三项为描述符，这里为J,代表数据类型为long。
final static int x = 3,如果该字段为final static修饰的常量，那么字段表屁股会跟随一个名称为ConstantValue的属性表，其指向常量池中该字段的值（常量池中CONSTANT_Integer_Info类型表，值为3）。
表的详细结构见p176~p177。
5）方法表（大部分类不止一个字段，多个字段表组成字段表集合）
如果理解了属性表，那么方法表也只是如法炮制。方法表描述类中的方法（包括static方法），一个方法表表示一个方法，多个方法表组成一个方法表集合。方法表有以下几项：
access_flags(存放该方法的修饰符，如public、static、final、synchronized等)、name_index(方法的名字的索引，指向常量池第name_index项)、descriptor_index(该方法的描述符，指向常量池第descriptor_index项)、attributes_count(这个字段表跟随attributes_count个属性)、attributes(属性表集合)。其中方法里面的代码会存在名为Code的属性表中
举个例子，比如：
public int show(int x, char[] args) {
System.out.print(args[0] + x);
return ++x；
}方法描述符的顺序为先参数列表，后返回值。参数列表按照参数的严格顺序放在一组小括号中，紧接着的为方法返回值描述符。
该方法表的第一项为0x0001，代表public；第二项为方法名，即show；第三项为方法描述符，这里为(I[C)I。
还需注意两点：(1) 如果父类方法在子类中没有被重写，方法表中就不会出现来自父类方法的信息 。这一点在继承中尤为关键，千万不要以为子类中有父类方法的拷贝，子类是通过父类索引找到父类的class文件从而调用父类（继承得来）的方法。
class Father {
public int Conf;
public void init(int Conf) {
this.Conf = Conf;
this.init();
}
public void init() {
System.out.println("Father running.......");
}
}
public class Son extends Father{
public void init() {
System.out.println("Son running......");
}
public static void main(String[] args) {
Son f = new Son();
f.init(6);
}
}
上图是子类通过Java ByteCode Editor解析出的方法表集合。可以看出子类只有一个自己的init方法。
(2) 编译器也会添加自己的某些方法，如
表的详细结构见p178~p179。
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