[Class文件结构]2——常量池、字段表

前言

[Class文件结构] 1- 概述 文中对Class文件结构进行了基本阐述，本文继续分析常量池中的具体类型。

CONSTANT_Class_info

表中第一项常量一定是CONSTANT_Class_info类型，它的结构较为简单。

tag表示具体类型（u1），对应着前言中的图，CONSTANT_Class_info类型应该为7，name_index表示索引值（u2），它指向常量池中一个CONSTANT_Utf8_info常量类型。

查看示例Class文件，发现tag为7，而name_index为2，表示当前常量为CONSTANT_Class_info，它的名称是索引值为2的CONSTANT_Utf8_info。

对应javap内容查看，正好一一对应。

CONSTANT_Utf8_info

CONSTANT_Utf8_info型常量结构如下：

tag表示类型（u1），length表示字符串的长度（u2），bytes即是字符串的编码。因为length是u2值，即是2个字节，因此字符串的长度最大为65535，如果在代码中定义超过此长度的变量或方法名，将会无法编译。

tag值为1，length为1D，即为29，后面的29个u1类型数据，每一个都对应着一个字母，查看右边的ANSI ASCII面板，正好可以看到对应的字母，发现即是Class的全限类名。与前文提到的CONSTANT_Class_info正好一一对应。

访问标志

常量池访问结束之后，紧接着的2个字节代表访问标志（access_flags），这个标志用于识别一些类或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等等。具体如下：

如果没有用到的标志则为0，与用到的标志一起作或运算，当前类为public类，所以具体值为 0x0001 | 0x0020 = 0x0021。

类索引、父类索引与接口索引集合

类继承哪个父类，实现了哪些接口，这些信息在Class文件中由这3项数据来准确描述。

类索引（this_class）和父类索引(super_class)都是一个u2类型的数据，而接口索引集合是一组u2数据的集合。类索引用于确定类的全限定名，父类索引用于确定父类的全限定名，接口索引用于确定接口的全限定名。

上述3个数据排列在访问标志之后。类索引和父类索引指向一个类型为CONSTANT_Class_info的类描述符常量。

示例中没有实现接口，它的数据如下：

类索引为1，父类索引为3，接口集合大小为0，根据javap内容查看，也是一一对应。

字段表集合

字段表较复杂，用于描述接口或类中声明的变量。字段包含了类级变量（static修饰的类变量）或实例级变量，但不包括方法内部声明的变量。

字段包含的信息有：

• 字段的作用域及其它可能的修饰符（final，static，volatile之类）
• 字段数据类型（基本数据类型、数组或对象）
• 字段名称

字段表的结构如下：

access_flags（字段的作用域及其它修饰符）同 访问标志 一节中类似，也是通过或运算确定。

示例Class中内容如下：

access_flags为2，对照字段访问标志可知，access修饰符为private，和代码正好对应。

跟随access_flags标志的是两项索引值，name_index和descriptor_index。它们都分别是对常量池的引用，分别代表着字段的简单名称及字段或方法的描述符。

接下来解释一下，全限定名、简单名称、描述符这三个概念。

全限定名，以类名为示例，就是全包名+类名。简单名称就是指没有参数修饰的字段或方法名称，比如示例代码中m和方法inc即是简单名称。描述符的作用是用来描述字段的数据类型、方法的参数列表和返回值。示例代码中m的描述符为 I，I表示int型。

基本数据类型（byte,char,double,float,int,long,short,boolean）及代表无返回值的void类型都用一个大写字符来表示，而对象类型则用字符L加对象的全限定名来表示。数组类型，每一个维度将使用一个前置的“[”字符来描述，如定义 String[][] 类型的二维数组，将被记录为 [[Ljava/lang/String; ，一个整形数组 int[] 将被记录为 [I 。

用描述符来描述方法的时候，按照先参数列表后返回值的顺序描述，参数列表按照参数顺序放在一组小括号()内。如方法 void inc() 的描述符为 ()V 。

回看示例Class文件数据， 0001表示字段个数，只有1个。access_flags值为2，对照表格可知是private，name_index值为5，查看常量池中索引为5的值，为m，而描述符值为6，查看常量池中索引为6的值，为I。

在示例Class文件中，字段表结构中的attributes_count和attributes没有，这两个因素留待方法表中分析。