JVM探索之路之Class文件结构解析（一）：Class文件的格式与定义

JVM 学习笔记目录：

JVM探索之路之Class文件结构解析（二）：常量池

JVM探索之路之Class文件结构解析（三）：访问修饰符、类索引、父类索引与接口索引集合

Class文件的格式与定义

　　Class文件是一组以8位字节（1Byte=8bit，计算机也有1Byte=16bit或1Byte=32bit的）为基础单位的二进制流，各个数据项目严格按照顺序紧凑的排列在Class文件之中，中间没有添加任何分隔符。当遇到需要占用8位字节以上空间的数据项时，则会按高位在前的方式分割成若干个8位字节进行存储。

　　Class文件结构中只有2种数据类型：无符号数和表。无符号数，属于基本的数据类型，以u1、u2、u4、u8来分别表示1个字节、2个字节、4个字节和8个字节的无符号数，无符号数可以用来描述数字、索引引用、数量值和UTF-8编码构成的字符串;表，是由多个无符号数或其他表作为数据项构成的复合数据类型，所有的表都习惯已"_info"结尾（整个Class文件可以看成是一张表）。

　　上图是Class文件的结构表，无论是无符号数还是表类型，当需要描述同一类型但数量不定的多个数据时。经常会使用一个前置的容量计数器加上若干个连续的数据项形式。例如：contant_pool_count、interfaces_count、fields_count、methods_count等都是前置容量计数器。

为了方便解释这些数据类型，提供一个非常简单的类作为例子来讲解：

package com.beliefbetrayal.clazz;

public class ClassFileTest {

private int m;

public int getM() {return m;    }

public void setM(int m) {this.m = m;    }}

　　这个例子非常非常简单，定义一个类，它有一个成员变量和对应的get和set方法。现在我们找到该类对应的Class文件，使用WinHex（将二进制文件以16进制的形式打开，1Byte=8bit，所以2个16进制数表示一个字节）将Class文件打开。将会显示如下信息：

图为Class文件的部分信息

　　Class文件结构的第一个数据项目"magic",它的类型为u4（4个字节），所以0xCAFEBABE为它的值，该数据项称为"魔数"，它的作用是用于确定这个文件是否为一个能被虚拟机接收的Class文件。而虚拟机使用魔数而不是用扩展名的机制来判断Class文件是出于安全的考虑，因为扩展名是可以随意修改的。你可以查看所有符合要求的Class文件它的魔数都是"0xCAFEBABE"。

　　Class文件结构第二个和第三个数据项目为："minor_version"和"major_version" 分别表示Class文件的次要版本和主要版本信息。它们的类型都为u2（2个字节）所以0x0000表示次要版本，0x0032表示主要版本。Class文件的版本号是从45开始的，JDK1.1之后每一个JDK大版本发布主版本号就向上加1。JDK1.1能支持的版本号为45.0~45.65535的Class文件，JDK1.2能支持的版本号为46.0~46.65535以此类推，现在最新的JDK1.7能支持51.0~51.65535版本号的Class文件。还需要注意的一点是：高版本的JDK可以向下兼容以前版本的Class文件，但不能运行以后版本的Class文件。0x0032换算成十进制为50，按照上面的推导，该Class文件是可以被JDK1.6或以上的版本的虚拟机执行的Class文件（也可以反映出该Class文件是由JDK1.6版本的编译器编译的）。

下次分析：Class文件中的常量池(contant_pool)

转载于:https://www.cnblogs.com/beliefbetrayal/archive/2012/02/01/2334100.html

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