Class文件

载体

二进制流
字节为单位，没有分隔符，大端编码（高位在前）
由无符号数（u1|u2|u4|u8）和表（*_info）构成

类型	名称	数量
u4	magic	1
u2	minor_version	1
u2	major_version	1
u2	constant_pool_count	1
cp_info	constant_pool	constant_pool_count - 1
u2	access_flags	1
u2	this_class	1
u2	super_class	1
u2	interfaces_count	1
u2	interfaces	interfaces_count
u2	fields_count	1
field_info	fields	fields_count
u2	methods_count	1
method_info	methods	methods_count
u2	attributes_count	1
attributes_info	attributes	attributes_count

魔数与版本号

u4: 0xCAFEBABE
版本号以主版本号为主(45开始)，只能向下兼容
JDK1.1支持45.0-45.65535
JDK1.2支持45.0-46.65535
JDK1.7支持45.0-51.65535
但使用编译器输出的Class文件的版本号，除了和编译器本身的版本相关外，还可以使用-target参数向前指定

常量池

常量池第0项保留，所以数量为常量池容量+1
表项内容详见《深入理解Java虚拟机》p172

访问标志

0x0001:ACC_PUBLIC
0x0010:ACC_FINAL
0x0020:ACC_SUPER（JDK1.0.2后为真）
0x0200:ACC_INTERFACE
0x0400:ACC_ABSTRACT
0x1000:ACC_SYNTHETIC（不由代码产生）
0x2000:ACC_ANNOTATION
0x4000:ACC_ENUM

类索引、父类索引、接口索引集合

类索引：u2指向常量池中一个类型为Constant_Class_info的类描述符，描述了类的全限定名
父类索引：u2指向常量池中一个类型为Constant_Class_info的类描述符，描述了父类的全限定名
接口索引：u2的接口计数器，计数器个u2类型的类描述符

字段表集合

field_info

一个字段项包括如下部分：

u2: access_flags 字段修饰符
u2: name_index 简单名称
u2: desciptor_index 描述符
u2: attribute_count 属性表计数器
attribute_info: attributes 属性表集合

name_index, descriptor_index 字段名称和描述符

分别指向了常量池中的名称和类型，相当于常量池中的nameAndType
描述符标识字符含义

字符	含义	字符	含义
B	byte	J	long
C	char	S	short
D	double	Z	boolean
F	float	V	void
I	int	L	对象，Ljava/lang/Object

数组类型前置一个[，java.lang.String[][]为[[Ljava/lang/String

attributes 属性表集合

attributes用来描述额外信息，如初始值等

注意

不会包括继承字段，但可能会包括未定义字段，如内部类保持一个外部类的引用

方法表集合

结构与字段表一样

descriptor_index 描述符

先参数列表，按顺序放在()之中，然后跟着返回值类型
void inc() --> ()V
String toString() --> ()Ljava/lang/String;

注意

不会包括没有重写的父类方法；
如果没有显示定义的构造函数，会添加一个名为""的实例构造器；
方法中也可能会有类构造器""；
Class文件中的方法重载，只要描述符不完全一样即可，也就是可以通过返回值区分；
方法中的代码会放在方法属性表集合中一个名为"Code"的属性里。

属性表集合

字段，方法，Class文件，Code属性都可以包括各自的属性表集合。

属性表元素结构

u2:attribute_name_index 指向常量池一个utf8
u4:attribute_length 属性值的长度
u1:info

方法属性表

名称	含义
Code	Java代码编译成的字节码指令
Exceptions	方法抛出的异常
Deprecated	被D的方法(boolean)
Signature	用于泛型情况下的方法签名，避免擦除后签名混乱
Synthetic	标识自动生成的方法(boolean)
RuntimeVisibleAnnotations	指明运行时可见的注解
RuntimeInvisibleAnnotations	运行时不可见的注解
RuntimeVisibleParameterAnnotations	运行时可见的方法参数注解
RuntimeInvisibleParameterAnnotations	运行时不可见的方法参数注解
AnnotationDefault	注解类元素的默认值

Code属性

类型	名称	含义
u2	attribute_name_index	Code
u4	attribute_length	属性值的长度
u2	max_stack	操作数栈最大深度（用于栈帧中分配）
u2	max_locals	局部变量表需要的空间，32位以下的数据类型一个Slot，以上的两个Slot，包括了方法参数、局部变量、this、异常参数（catch）等，但由于作用域的问题，Slot可以复用
u4	code_length	字节码长度，最多65535条
u1	code	一条字节码指令一个字节
u2	exception_table_length	异常表长度
exception_info	exception_table	异常表（深入理解Java虚拟机P186）
u2	attributes_count	属性表计数器
attribute_info	attributes	属性表

Code的属性表中包括了三个个属性
LineNumberTable用于描述Java源码与字节码行号的对应关系
LocalVariableTable用于描述栈帧中局部变量表中的变量与Java源码定义的变量之间的关系
StackMapTable在虚拟机加载字节码的验证阶段被新类型检查验证器使用

字段属性表

名称	含义
ConstantValue	final关键字定义的常量值
Signature	泛型
Deprecated	被D字段
Synthetic	自动生成
RuntimeVisibleAnnotations	指明运行时可见的注解
RuntimeInvisibleAnnotations	运行时不可见的注解

Class文件属性表

名称	含义
EnclosingMethod	局部类或者匿名类标识外围方法
InnerClasses	内部类列表
SourceFile	源文件名称
SourceDebugExtension	额外的调试信息
LocalVariableTypeTable	用特征签名代替描述符，描述泛型参数化类型
BootstrapMethods	invokedynamic引用的引导方法限定符
Signature	泛型
Deprecated	被D字段
Synthetic	自动生成
RuntimeVisibleAnnotations	指明运行时可见的注解
RuntimeInvisibleAnnotations	运行时不可见的注解