类 - Java 类文件格式

什么是类文件？

Java 中的类文件 是由 Java 虚拟机 (JVM) 实际执行的 .java 类的编译输出。类文件可以单独执行，也可以作为 JAR 文件的一部分与其他包文件一起作为捆绑包执行。这些可以使用命令行界面中的 javac 命令创建。一些 Java IDE，如 Eclipse 和 NetBeans 提供从项目的 Java 创建 .class 输出文件文件。

类文件格式

Java 类文件由字节码组成，字节码是 JVM 运行的中间代码。类文件由 8 位字节流组成，多字节数据项始终以大端顺序存储。

类文件结构

类文件结构如下图所示。

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];
}

在哪里：

• u1 = 无符号单字节数量
• u2 = 无符号的两字节数量
• u4 = 无符号四字节数量

.class 文件结构的详细信息以及 Oracle 类文件格式 中的说明，可以参考供开发者参考。这些字段的摘要如下。

• magic - 魔法项提供标识类文件格式的幻数；它的值是 0xCAFEBABE。
• minor_version, major_version - 次要版本和主要版本项的值是这个类文件的次要和主要版本号。
• constant_pool_count - constant_pool_count 项的值等于 constant_pool 表中的条目数加一。如果 constant_pool 索引大于零且小于 constant_pool_count，则认为它是有效的，long 和 double 类型的常量除外。
• constant_pool[] - constant_pool 是一个结构表（第 4.4 节），表示在 ClassFile 结构及其子结构中引用的各种字符串常量、类和接口名称、字段名称和其他常量。每个 constant_pool 表条目的格式由其第一个“标记"字节指示。
• access_flags - access_flags 项的值是标志的掩码，用于表示对此类或接口的访问权限和属性。
• this_class - this_class 项的值必须是 constant_pool 表的有效索引。
• super_class - 对于一个类，super_class 项的值要么必须为零，要么必须是 constant_pool 表的有效索引。
• interfaces_count - interfaces_count 项的值给出了此类或接口类型的直接超接口的数量。
• interfaces[] - interfaces 数组中的每个值都必须是 constant_pool 表的有效索引。
• fields_count - fields_count 项的值给出了字段表中 field_info 结构的数量。
• fields[] - 字段表中的每个值都必须是一个 field_info 结构，给出此类或接口中字段的完整描述。
• methods_count - methods_count 项的值给出了方法表中 method_info 结构的数量。
• methods[] - 方法表中的每个值都必须是一个 method_info 结构，提供此类或接口中方法的完整描述。如果在 method_info 结构的 access_flags 项中没有设置 ACC_NATIVE 和 ACC_ABSTRACT 标志，则还提供实现该方法的 Java 虚拟机指令。
• attributes_count - attributes_count 项的值给出了此类的属性表中的属性数（第 4.7 节）。
• attributes[] - 属性表的每个值都必须是一个 attribute_info 结构。

参考

• 类文件格式