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java Class文件內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析過(guò)程詳解

更新時(shí)間：2013年11月28日 09:42:04 作者：

java class的文件結(jié)構(gòu)，java class文件結(jié)構(gòu)是基于字節(jié)流的，用unicode進(jìn)行編碼,下面說(shuō)說(shuō)java Class文件內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析

大學(xué)的時(shí)候，就看過(guò)java虛擬機(jī)規(guī)范第二版，最近把最新的Java虛擬機(jī)規(guī)范第三版（java se 1.7版本）溫習(xí)了一遍，發(fā)現(xiàn)java虛擬機(jī)規(guī)范中java class的文件結(jié)構(gòu)部分并沒(méi)有太大的變化，順便也整理了一下。
java語(yǔ)言是跨平臺(tái)的，所謂一次編寫，到處運(yùn)行。之所以是跨平臺(tái)的，就是java定義了一套與操作系統(tǒng)，硬件無(wú)關(guān)的字節(jié)碼格式，這個(gè)字節(jié)碼就是用java class文件來(lái)表示的，java class文件內(nèi)部定義了虛擬機(jī)可以識(shí)別的字節(jié)碼格式，這個(gè)格式是平臺(tái)無(wú)關(guān)性的，在linux系統(tǒng)或者在windows系統(tǒng)上都是一致的。這個(gè)就好比html文件，我們定義好規(guī)范，這個(gè)系統(tǒng)只要去按照規(guī)范顯示出來(lái)里面的內(nèi)容就好了。好比html就是class文件，瀏覽器就是虛擬機(jī)一樣，通過(guò)瀏覽器去執(zhí)行html的渲染過(guò)程，我們無(wú)論是用手機(jī)，Windows系統(tǒng)，蘋果系統(tǒng)上網(wǎng)，顯示出來(lái)的內(nèi)容都是一樣。 java虛擬機(jī)可以從class文件中加載預(yù)定義的字節(jié)碼，也可以從網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)庫(kù)，消息文件中加載字節(jié)碼。
下面來(lái)說(shuō)說(shuō)java class的文件結(jié)構(gòu)，java class文件結(jié)構(gòu)是基于字節(jié)流的，用unicode進(jìn)行編碼。其實(shí)想想也可以完全用xml文件表示，只不過(guò)用xml表示的字節(jié)碼文本體積可能會(huì)很大，占用空間，同時(shí)解析起來(lái)比較耗時(shí)，而且很容易被人為修改，導(dǎo)致未知錯(cuò)誤。下面是class文件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

復(fù)制代碼代碼如下:

ClassFile { 
u4 magic; 
u2 minor_version; 
u2 major_version; 
u2 constant_pool_count; 
cp_info constant_pool[constant_pool_count-1]; 
u2 access_flags; 
u2 this_class; 
u2 super_class; 
u2 interfaces_count; 
u2 interfaces[interfaces_count]; 
u2 fields_count; 
field_info fields[fields_count]; 
u2 methods_count; 
method_info methods[methods_count]; 
u2 attributes_count; 
attribute_info attributes[attributes_count]; 
}

簡(jiǎn)要解釋一下：

U4 代表由無(wú)符號(hào)四個(gè)字節(jié)組成

u4 magic ：是一個(gè)固定的數(shù)值，java虛擬機(jī)里面稱為魔數(shù) ，主要是用來(lái)標(biāo)識(shí)是否為java虛擬機(jī)所支持的文件結(jié)構(gòu)，目前是0xCAFEBABE

u2 minor_version; u2 major_version; 代表次版本號(hào)和主版本號(hào)

u2 constant_pool_count; cp_info constant_pool[constant_pool_count-1]; 這里面代表常量池個(gè)數(shù)以及常量池信息

u2 access_flags : 代表class訪問(wèn)標(biāo)記，例如：public protected

u2 this_class : 代表這個(gè)類的名稱例如 java.lang.Object

u2 super_class : 代表父類名稱

u2 interfaces_count; u2 interfaces[interfaces_count]; 實(shí)現(xiàn)的接口格式以及接口類名

u2 fields_count; field_info fields[fields_count]; 字段個(gè)數(shù)以及字段信息

u2 methods_count; method_info methods[methods_count]; 方法個(gè)數(shù)以及方法信息

u2 attributes_count; attribute_info attributes[attributes_count]; java class文件內(nèi)部屬性信息，和java語(yǔ)言定義的屬性沒(méi)有關(guān)系，純粹就是給java虛擬機(jī)用的

以上都是java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的class文件內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，可以參考 Java虛擬機(jī)規(guī)范（Java SE 7版）這里就不細(xì)講

每種結(jié)構(gòu)又都定義了自己的結(jié)構(gòu)信息，例如：常量池結(jié)構(gòu)，字段信息，方法信息，類信息，這幾種結(jié)構(gòu)之間又都互相引用，下面這幅圖簡(jiǎn)要介紹了java class文件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息

其中常量池的里面的信息最為復(fù)雜，java虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)刻的所有信息都是從常量池來(lái)獲取的，常量池定義了一下幾種結(jié)構(gòu)