Java Class 文件结构剖析

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2024-01-20 06:40:34

Java Class 文件结构

Java Class 文件是 Java 虚拟机执行 Java 程序的基础，它是一种二进制文件，包含了 Java 程序的字节码、常量池、方法区、字段表、方法表、属性表等元素。

版本号

Java Class 文件的第一部分是版本号，用于标识该 Class 文件的版本。版本号由两个字节组成，高字节表示主版本号，低字节表示次版本号。目前最新的 Java Class 文件版本是 52.0（JDK 8）。

常量池

常量池是 Java Class 文件中存储常量的区域。常量池中的常量可以是字符串、数字、类名、方法名、字段名等。常量池中的常量按照顺序排列，并且每个常量都有一个索引。

方法区

方法区是 Java Class 文件中存储方法的区域。方法区中的方法可以是实例方法、静态方法、构造方法等。方法区中的方法按照顺序排列，并且每个方法都有一个索引。

字段表

字段表是 Java Class 文件中存储字段的区域。字段表中的字段可以是实例字段、静态字段等。字段表中的字段按照顺序排列，并且每个字段都有一个索引。

方法表

方法表是 Java Class 文件中存储方法的区域。方法表中的方法可以是实例方法、静态方法、构造方法等。方法表中的方法按照顺序排列，并且每个方法都有一个索引。

属性表

属性表是 Java Class 文件中存储属性的区域。属性表中的属性可以是类属性、方法属性、字段属性等。属性表中的属性按照顺序排列，并且每个属性都有一个索引。

示例代码

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        String str = "abc";
    }
}

编译上面的代码，生成的 class 文件结构如下：

Version: 52.0
Constant Pool:
  #1 = Class              #2
  #2 = UTF8               java/lang/String
  #3 = String             #4
  #4 = UTF8               abc
  #5 = Methodref          #1.#6
  #6 = NameAndType        #7.#8
  #7 = UTF8               <init>
  #8 = UTF8               (V)V
  #9 = Fieldref           #1.#10
  #10 = NameAndType       #11.#12
  #11 = UTF8               main
  #12 = UTF8               ([Ljava/lang/String;)V
  #13 = Methodref          #1.#14
  #14 = NameAndType       #15.#16
  #15 = UTF8               println
  #16 = UTF8               (Ljava/lang/String;)V
Methods:
  #1 <init> ()V
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #5 // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
  #2 main ([Ljava/lang/String;)V
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=1
         0: getstatic     #9 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         3: aload_1
         4: aload_0
         5: aaload
         6: invokevirtual #13 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
         9: return
Attributes:
  SourceFile: "Test.java"