Java类文件结构

注：刚读完《深入理解Java虚拟机》的类文件这一章，梳理一下思路。

在此之前我只知道源文件.java需要先进行javac编译成为.class文件。那么.class这个类文件是如何保存的呢？看一遍书都是浑浑噩噩搞不太明白，看了三遍大概知道是怎么存储了。

原来就是用的表和无符号数，u1，u2，u4，u8, 这里u应该是unsigned无符号的意思，1、2、4、8分别代表所占的字节，作用是用来描述数字啊，索引引用啊，数量值或者字符串之类的。就是这两个类型构成了java的类文件。

当然不会是乱存放的，要找一个规定好的顺序来存放。

1.魔数（magic）

　　magic number是一个u4类型的数，作用仅仅是标示这个文件是否能别虚拟机所接受。 看它的具体值：oxCAFFBABE 咖啡宝贝？ 哈哈哈

2.版本号（minor_version 和major_version）

　　第2、3个表示的是这个类文件的版本好，是两个u2，minor version此版本号，major version主版本号java1.1是从45开始的。每一个大的版本响应的+1。 jvm可以向下兼容，但是不允许低版本运行高版本编译的类文件，否则会报错：Unsupported major version 50（50是java1.7的版本）。

3.常量池（constant_pool_count 和 constant_pool）

　　这个常量池很重要，可以理解成class文件中的资源仓库，它是class文件中与其他项目关联最多的数据类型，也是占用最大内存的类型。  上面我们说了，java的类文件是由无符号数和表组成的。constant_pool_count常量计数器，值得提的一点是它是从1开始计数和我们的习惯有所差别（平时都是由0开始计数）其中的原因是0表示“不存在任何一个常量池项目”，常量池一共有21一个项常量。

　　可以分为两个大类：字面量和符号引用。   第一个字面量相当于在java中常说的java的常量，而符号引用又包含了3类:a）类和接口的权限名 b）字段名称和描述符 c）方法名称和描述符。

　　常量池中的每一项又对应着一个表

　　这14个类型，就对应着14张表，每个类型都有自己相应的数据结构。

4.访问标志（access_lags）

　　常量池结束够紧接着就是u2的访问标志，这个标志用于识别一些类或者接口的访问信息，比如（ACC_PUBLIC是不是一个public类型啊，ACC_INTERFACE 是不是一个接口啊）等等

5.类索引、父类索引与接口索引集合（this_class、super_class、interface_count、interfaces）

　　这里需要注意的是与上面的不同，它是一个集合。试想一下我们写的类只能有一个父类（Object除外）和多个接口，如何描述他们？ 就是通过这个三个数据来确定这个类的继承关系。注意的是这三个数据都需要使用它的权限名。 那么interface_count是干什么的呢？  在class文件中，所有可能包含多个值的数据都有一个相应的count计数器。用来作为找到这个数据的入口。

6.字段表集合（fields_count、fields）

　　上面说了，可能包含多个数据的都有一个相应的count计数器。所以这个fields_cont的作用也是提供入口。 files是一个表的类型，包含其相应的字段类型。 需要注意的是这里有一个简单名和权限名的区别。比如sun.java.tools.mytools这样一个类用权限名表示：sun/java/tools/mytools这样把 ‘.’换成‘/’。  那么简单名是指没有类型和参数修饰的方法或者字段。比如方法：void index(char[]source,int count)用简单名来表示这是：[CIV。 具体的类型表示方法百度一下吧。

7.方法表集合（methods_count 、methods）

　　和字段表集合非常的类似，区别在methods这张表中的字段一些不太一样。

8.属性表集合

　　属性表集合中包含了大量的数据信息，上面的所有类型都有十分严格顺序，长度，大小。而属性表中就没有那么严格了，我们编写的最多的Code就存放在属性表集合中的CODE表中，一共有21项比如还包含：Exception表等等。具体的每一个项都是有意义的，有点多简单的介绍一下主要的：

　　1） Code 属性

　　　　Java方法体里面的代码经过Javac编译之后，最终变为字节码指令存储在Code属性内，Code属性出现在方法表的属性集合中，但在接口或抽象类中就不存在Code属性

　　　2）Exception属性

　　　　列举出方法中可能抛出的受查异常

　　3）LineNumberTable属性

　　　　描述Java源码行号与字节码行号（字节码的偏移量）之间的对应关系。主要是如果抛出异常时，编译器会显示行号，就是这个属性的作用

　　4）LocalVariableTable属性

　　　　描述栈帧中局部变量表中的变量与Java源码中定义的变量之间的关系。用处在于当别人使用这个方法是能够显示出方法定义的参数名

　　5）SourseFile属性

　　　　记录生成这个Class文件的源码文件名称

　　　　抛出异常时能够显示错误代码所属的文件名

　　6）ConstantValue属性

　　　　通知虚拟机自动为静态变量赋值，只有被static字符修饰的变量（类变量）才可以有这项属性

　　7）InnerClass属性

　　　　用于记录内部类与宿主类之间的关联

　　8、9）Deprecated和Synthetic属性

　　　　这两个都是标志类型的布尔属性

　　　　Deprecated表示不再推荐使用，注解表示为@deprecated

　　　　Synthetic表示此字段或方法是由编译器自行添加的