Java虚拟机的Class文件结构详解.doc

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1、深入ＪVM的Ｃlass文件结构Ｃｌasｓ文件由顺序的8位字节为基础单位构成的二进制流。各个项目严格按照顺序紧凑排列,无分隔符。需要用８位字节以上空间数据项时按照高位在前分割成若干个8位字节存储。只包含２种数据类型:·无符号数·表无符号数是cｌaｓs文件基本数据类型，以ｕ1，u2，u4，ｕ8分别代表１个字节，２个，4个,8个字节的无符号数。可以用来描述数字、索引引用、数量值、以UＴF—８编码构成的字符串.表由多个无符号数或其他表作为数据项构成的复合数据类型。所有表以“_ｉnfo”结尾。用来描述具有层

2、次关系的复合结构数据。其实ｃlasｓ文件本质上就是一张表。Ｃlass文件结构包含ｍagiｃ魔数，文件版本，常量池，访问标识，类索引、父类索引与接口索引集合，字段表集合,方法表集合，属性表集合等构成魔数在clａss文件头4个字节,magｉｃnumber.作用：确定该文件是否是虚拟机可接受的ｃlａss文件.ｊａva的魔数统一为0xＣＡFＥBＡBE（来源于一款咖啡).版本号由miｎorveｒsioｎ和majｏrｖerｓｉｏn组成，占用文件中第5到8字节.如CＡFE　BＡＢE0000０032表示此版本号为

3、50．0，十进制表示一般格式为mａｊｏr．miｎｏrﻫ需要注意的是java版本号是从45开始的，大版本发布，主版本号+1。高版本的jdk能向下兼容以前版本的class文件，但不兼容以后版本的class文件。各jdｋ编译后的cｌasｓ文件版本号如下：常量池紧接着版本号后就是常量池入口。是第一个出现的表类型的数据项目。ﻫ由常量池容量计数值cｏnstant_pooｌ＿couｎt及常量池constaｎt_ｐoｏl组成。ﻫｃonｓtant_pｏol_ｃounｔ占２个字节。如0×0016即十进制的22,表示有

4、21项常量，从1开始到21。0有特殊含义，表示指向常量池的索引值数据不引用任何一个常量池项目。常量池主要存放字面量Lｉteral和符号引用Syｍｂｏliｃ　Refｅrenｃeｓ.字面量可能是文本字符串,或fiｎal的常量值.符号引用包括以下：·类或接口全限定名FullQualｉｆiｅｄName·字段名称和描述符Ｄｅsｃｒiptor·方法名称和描述符常量池共有１1种表结构数据.每个表均开始的第一位是u1类型的标志位，表示哪种常量类型。但每个表的结构都不相同。ﻫ如类或接口的符号引用为CONSTANTC

5、laｓsinｆｏ。所有的常量池结构严格以标志位，表结构其他数据类型　顺序排列.各类型常量池表结构如下表所示：实际中可以使用javａp—verboseXＸX．class输出字节码内容。访问标志acceｓs＿ｆlagsu２类型，识别类或接口层次的访问信息,如class是接口或类，是否ｐublic，是否abstract，是否ｆinal等。类索引、父类索引与接口索引集合类索引ｔｈis_claｓs及父类索引supｅr＿ｃｌａｓs均是u2类型,接口索引集合interfaｃes是一组u2类型的集合。确定类的继承

6、关系.按照顺序排列在访问标志之后。ｔhis_cｌaｓｓ，supｅr＿clasｓ指向CONＳTANＴ_ＣLＡSＳ_infｏ常量。通过该常量可以找到定义在CONSＴＡＮＴ＿Utｆ８＿inｆｏ的全限定名字符串。字段表集合ｆiｅld_iｎfo紧接在intｅrｆａcｅ后面的是fiｅlｄscounｔ的计数，它是类变量和实例变量的字段的数量总和。在这个计数后面的是不同长度的fｉｅldinfo表的序列(fieldscount指出了序列中有多少个fｉeldiｎfo表）。描述接口或类中声明的变量，包含类级变量或实例级

7、变量，不包含方法变量。信息包含：字段作用域、字段类型（类变量还是实例变量static）、可变性（final）、并发可见性（vｏlatile）、可否序列化（transiｅnt）、字段数据类型、名称等。ﻫ结构如下表：字段修饰符放在ａｃcｅssflags项目中,它与类中的acｃessflags项目是非常相似的，都是一个u２的数据类型,其中可以设置的标志位和含义如下表所示nameｉｎｄeｘ和dｅｓcriptoｒｉｎｄeｘ都是对常量池的引用，分别代表着字段的简单名称及字段和方法的描述符．其中描述符的作用是用

8、来描述字段的数据类型、方法的参数列表（包括数量、类型以及顺序）和返回值.根据描述符规则，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.对于数组类型,每一个维度将使用一个前置的”[＂字符来描述,如一个定义的”ｊａva。laｎg．Ｓｔring[]［］“类型的二维数组，将被记录为：”[［Ljavａ／laｎg/Ｓtｒing；”，一个整型