Клас - формат файлу класу Java
Що таке файл класу?
Файл класу в Java — це скомпільований вихід класу .java, який фактично виконується віртуальною машиною Java (JVM). Файли класів можуть виконуватися окремо, а також можуть бути частиною файлу JAR як пакет разом з іншими файлами пакетів. Їх можна створити за допомогою команди javac з інтерфейсу командного рядка. Деякі Java IDE, як-от Eclipse і NetBeans, забезпечують створення вихідних файлів .class із Java проекту файли.
Формат файлу класу
Файл класу Java містить байт-код, який є проміжним кодом для запуску JVM. Файл класу складається з потоку 8-бітних байтів і багатобайтових елементів даних завжди зберігаються в порядку старшого.
Структура ClassFile
Структура файлу класу показана нижче.
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];
}
де:
- u1 = однобайтова кількість без знаку
- u2 = двобайтова кількість без знаку
- u4 = чотирибайтова кількість без знаку
Детальну інформацію про структуру файлу .class також описано в [форматі файлу класу] Oracle (https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-4.html), і можна отримати посилання розробників для довідки. Короткий опис цих полів наведено нижче.
magic- чарівний елемент надає магічне число, що ідентифікує формат файлу класу; він має значення 0xCAFEBABE.minor_version,major_version– значення елементів minor_version і major_version є номерами другорядної та основної версій цього файлу класу.constant_pool_count- значення елемента constant_pool_count дорівнює кількості записів у таблиці constant_pool плюс один. Індекс constant_pool вважається дійсним, якщо він більший за нуль і менший за constant_pool_count, за винятком констант типу long і double.constant_pool[]– Constant_pool — це таблиця структур (§4.4), що представляє різні рядкові константи, імена класів та інтерфейсів, імена полів та інші константи, на які посилаються в структурі ClassFile та її підструктурах. Формат кожного запису таблиці constant_pool вказується його першим байтом “tag”.access_flags- значення елемента access_flags є маскою прапорів, які використовуються для позначення прав доступу та властивостей цього класу або інтерфейсу.this_class- значення елемента this_class має бути дійсним індексом у таблиці constant_pool.super_class- для класу значення елемента super_class має дорівнювати нулю або бути дійсним індексом у таблиці constant_pool.interfaces_count- значення елемента interfaces_count дає кількість прямих суперінтерфейсів цього класу або типу інтерфейсу.interfaces[]– кожне значення в масиві інтерфейсів має бути дійсним індексом у таблиці constant_pool.fields_count– значення поля fields_count визначає кількість структур field_info у таблиці fields.fields[]– кожне значення в таблиці fields має бути структурою field_info, яка дає повний опис поля в цьому класі або інтерфейсі.methods_count- значення елемента methods_count визначає кількість структур method_info у таблиці методів.methods[]– кожне значення в таблиці методів має бути структурою method_info, яка дає повний опис методу в цьому класі або інтерфейсі. Якщо жоден із прапорів ACC_NATIVE та ACC_ABSTRACT не встановлено в елементі access_flags структури method_info, інструкції віртуальної машини Java, що реалізують метод, також надаються.attributes_count- значення атрибутів_count елемента визначає кількість атрибутів (§4.7) у таблиці атрибутів цього класу.attributes[]– кожне значення таблиці атрибутів має бути структурою attribute_info.