(五)Class类文件结构

Class类文件结构

注意一下讲解都是基于该Class文件结构；

任何一个Class文件都对应着一个类或者接口的定义信息；
Class文件是一组以8位字节为基础单位的二进制流；

Class文件存储结构：只有两种数据类型：无符号数和表

无符号数

无符号数属于基本数据类型：以u1、u2、u4、u8来代表一个字节、两个字节、三个字节、四个字节的无符号数

作用：可以用来描述数量值、索引引用、数字或者按照utf-8编码构成的字符串值；

表

是由无符号数和其他表作为数据项构成的复合数据类型，所有表都一般以"_info"结尾；

Class文件格式

1.魔数-Magic

Class文件的头四个字节成为魔数；

作用：确定这个Class文件能否被虚拟机接受
##2.Class文件版本号 ##
对应上图第二、三数据项：minor_version(次版本号) 、Major_Version（主版本号）
java版本号是从45开始的

3、常量池-Constant_pool

他是Class文件结构中和其他项目关联项目最多的数据类型，也是占用Class文件空间最大的数据项目之一；

由于常量池中的常量数量是不固定的，为此常量池入口需要放置一个u2数据类型的数据，代表常量池容量计数值（Constant_pool_count）

注意：常量池容量计数从1开始的比如：常量池计数对应的u2类型数据是0x0016对应的十进制为22，表示常量池中有22个常量（索引范围就是1-21）；

常量池中主要用于存放两大类常量：字面量（比如文本字符串、声明为final的常量等）和符号引用

符号引用包含以下三类常量：

1. 类和接口的全限定名
2. 字段的名称和描述符
3. 方法的名称和描述符

常量池中每一项常量都是一个表；到JDK1.7共有14中表类型

这14中表结构都有一个共同点：表开始的第一位是一个u1类型的标志位(取值对应上图的标志列)，用于判断该常量时哪种表类型；对应Class文件的结构图中（偏移量地址：0x0000000A）的0x07，即说明该常量时CONSTANT_Class_info类型的表，该常量是类或者接口符号引用；

以CONSTANT_Class_info表结构为例：

u1是上面我们说的标志位，name_index是一个索引值指向常量池中一个CONSTANT_String_info类型常量，此常量代表了一个这个类或者接口全限定名；即偏移地址（0x0000000B)为0x0002,换算成十进制2（表示指向常量中第2个常量），该常量的标志位即偏移地址：0X0000000D）为0x01，即标志为1，通过查看上面的表类型图说明该常量是CONSTANT_Uft8_info类型的常量；

5、访问标志

常量池结束后紧接着两个字节表示访问标志，用于标志类或者接口层次的访问信息包括：

1. 这个Class是接口还是类
2. 是否被定义为public类型
3. 是否被定义为abstract类型
4. 如果是类，是否被声明为final

具体标志位：

![](http://linleslie.test.upcdn.net/%E6%B7%B1%E5%85%A5java%E8%99%9A%E6%8B%9F%E6%9C%BA/16%E3%80%81%E8%AE%BF%E9%97%AE%E6%A0%87%E5%BF%97%E4%BD%8D.

由于是两个字节，所有有16个标志位，当前只定义了8个标志位，未使用的标志位为0；

6、类索引、父类索引、接口索引

由这三项数据用于确定类的继承关系；

类索引：确定这个类的全限定名；

父类索引：这个类的父类全限定名，java不允许多继承，索引除了Object没有父类，其父类索引为0 外，其他任何类都有父类索引

接口索引：用于描述这个类实现接口的全限定名

this_Class、Super_Class时一个u2类型的数据，而interface_Class是一组u2类型数据集合；

查找类、父类全限定名：

1. 通过类索引、父类索引的u2类型索引值，它们各自指向一个CONSTANT_Class_info的类描述符常量，通过该常量中的索引值可以找到CONSTANT_Utf8_info类型常量中的全限定类名字符串

查找实现接口

入口第一项，u2类型的连个字节表示实现的接口数量，后面的这N个数量的u2类型索引值，它们各自指向一个CONSTANT_Class_info的类描述符常量，通过该常量中的索引值可以找到CONSTANT_Utf8_info类型常量中的全限定接口名字符串

7、字段表集合

字段表集合前是一个u2类型的数据：表示有多少个字段表，紧接着就是具体的所有字段表；

字段表：用于描述接口和类中定义的成员变量，成员变量包括的信息：

1. 作用域即访问修饰符（private、public等）
2. 是实例变量还是那个静态成员变量
3. 可变形（final）
4. 并发可见性（volatile修饰，是否强制从主内存读写）
5. 可否序列化（transient修饰符）
6. 数据类型（基本类型、引用类型）
7. 成员变量名称

这些通过一个u2类型的访问标志来实现（和类访问标志位大同小异）；

字段表结构：

紧接着是两项索引值：name_index、descriptor_index都是对常量池的引用，表示字段名、字段描述符；

关于成员变量简单名称、类全限定名以及成员变量、方法描述讲解：

简单名：即变量名、方法名

类全限定名：把类全名如：java.lang.Object中的“.”换成了“/”java/lang/Object

成员变量描述符：描述变量类型
方法描述符：方法的参数列表（包括数量、类型、顺序）和返回值

基本数据类型(boolean、long除外)和无返回值的void类型用其首字母大写表示

对象类型使用大写L加类的全限定名

：如

数组的每一维度使用一个[表示如：

			String[][]----->[[Ljava/lang/String

方法描述符如：

	public char test(String[][] s,int b,long c,Int d){}


	对应描述符为：([[Ljava/lang/StringIJI)C 

字段表集合不会列出从超类或者父接口中继承而来的成员变量；

8、方法表集合

和字段表结构大同小异：

有点区别的就是访问标志：

方法中的代码经编译器编译成字节码指令后存放在属性表中的名为"Code"的属性里；

注意：父类的方法在子类中没有被重写，不会出现子类方法表集合中；

9、属性表集合

48)]

有点区别的就是访问标志：

[外链图片转存中…(img-kzt10Njt-1594971298850)]

方法中的代码经编译器编译成字节码指令后存放在属性表中的名为"Code"的属性里；

注意：父类的方法在子类中没有被重写，不会出现子类方法表集合中；

9、属性表集合