从零开始的JVM学习--类文件结构详解

类文件结构

“字节码”（即扩展名为 .class 的文件） 是 JVM（Java虚拟机）可以理解的代码。字节码是一种跨平台的中间语言，不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。通过「字节码」的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题。

类文件 是 Java 虚拟机能够识别的二进制文件格式，它由字节码、常量池、类元数据等信息组成。类文件结构如下图所示：

1. 魔数 (Magic Number)

魔数是一个 4 字节的整数，用于标识文件类型。类文件的魔数是 0xCAFEBABE，表示一个 Java 类文件。

2. 版本号 (Version Number)

版本号是一个 4 字节的整数，用于指示类文件的版本。类文件的版本号由两部分组成：主版本号和次版本号。

主版本号表示类文件的 major version，它指定了类文件格式的重大变化。例如，Java 8 的类文件格式的主版本号是 52。次版本号表示类文件的 minor version，它指定了类文件格式的次要变化。例如，Java 8 的类文件格式的次版本号是 0。

3. 常量池 (Constant Pool)

常量池是一个表，它包含了类文件中用到的各种常量，例如：字符串常量、数字常量、类名常量、方法名常量等。常量池中的常量按照它们的类型存储在不同的表中，例如：字符串常量存储在字符串常量表中，数字常量存储在数字常量表中，类名常量存储在类名常量表中，方法名常量存储在方法名常量表中。

4. 访问标志 (Access Flags)

访问标志是一个 2 字节的整数，它用于指示类的访问权限。类的访问权限可以是 public、protected、private 等。

5. 类索引 (Class Index)

类索引是一个 2 字节的整数，它指向类名常量表中的一个常量，该常量表示类的名字。

6. 父类索引 (Super Class Index)

父类索引是一个 2 字节的整数，它指向类名常量表中的一个常量，该常量表示类的父类。

7. 接口索引 (Interfaces Index)

接口索引是一个 2 字节的整数，它指向一个表，该表中包含了类实现的所有接口的索引。

8. 字段表 (Fields Table)

字段表是一个表，它包含了类中定义的所有字段。字段表中的每个字段都包含了字段的名称、类型、访问权限等信息。

9. 方法表 (Methods Table)

方法表是一个表，它包含了类中定义的所有方法。方法表中的每个方法都包含了方法的名称、参数、返回类型、访问权限等信息。

10. 属性表 (Attributes Table)

属性表是一个表，它包含了类中定义的所有属性。属性表中的每个属性都包含了属性的名称、值等信息。