ClassFile?{

u4?magic;?????????????????????????????????//模數

u2?minor_version;?????????????????????????//次版本號

u2?major_version;?????????????????????????//主版本號

u2?constant_pool_count;???????????????????//常量池大小

cp_info?constant_pool[constant_pool_count-1];????//常量池

u2?access_flags;?????????????????????//類和接口層次的訪問標志(通過|運算得到)

u2?this_class;???????????????????????//類索引(指向常量池中的類常量)

u2?super_class;??????????????????????//父類索引(指向常量池中的類常量)

u2?interfaces_count;?????????????????//接口索引計數器

u2?interfaces[interfaces_count];?????//接口索引集合

u2?fields_count;?????????????????????//字段數量計數器

field_info?fields[fields_count];?????//字段表集合

u2?methods_count;????????????????????//方法數量計數器

method_info?methods[methods_count];??//方法表集合

u2?attributes_count;?????????????????//屬性個數

attribute_info?attributes[attributes_count];????//屬性表

}

1. 通過實例來看public?interface?InterA?{

void?interA();

}

public?interface?InterB?{

String?interB(int?i);

}

public?interface?InterC?{

void?interC();

}

public?class?Base?implements?InterA?{

private?int?baseInt;

protected?String?baseString;

public?int?getBaseInt()?{

return?baseInt;

}

public?void?setBaseInt(int?baseInt)?{

this.baseInt?=?baseInt;

}

@Override

public?void?interA()?{

System.out.println("the?interA?in?Base");

}

}

public?class?Sub?extends?Base?implements?InterB,?InterC?{

private?int?subInt;

private?static?String?subString;

private?static?Object?subObject;

public?int?getSubInt()?{

return?subInt;

}

public?void?setSubInt(int?subInt)?{

this.subInt?=?subInt;

}

public?static?String?getSubString()?{

return?subString;

}

public?static?void?setSubString(String?subString)?{

Sub.subString?=?subString;

}

public?static?Object?getSubObject()?{

return?subObject;

}

public?static?void?setSubObject(Object?subObject)?{

Sub.subObject?=?subObject;

}

@Override

public?void?interC()?{

System.out.println("the?interC?in?Sub");

}

@Override

public?String?interB(int?i)?{

return?"the?interB?in?Sub";

}

}

我們使用WinHex查看Sub類的.class文件：

2. 魔數

作用：確定該文件是否是虛擬機可接受的class文件。java的魔數統一為 0xCAFEBABE (來源于一款咖啡)。

區域：文件第0~3字節。

3. 版本號

作用：表示class文件的版本，由minorversion和majorversion組成。

區域：文件第4~7字節。

如

51代表，jdk為1.7.0

需要注意的是java版本號是從45開始的，大版本發布，主版本號+1.高版本的jdk能向下兼容以前版本的class文件，但不兼容以后版本的class文件。

4. 常量池

常量池的大小是不固定的，根據你的類中的常量的多少而定，所以在常量池的入口，放置了一個u2類型的表示常量池中常量個數的常量池容量計數器。計數器從1開始，第0位有特殊含義，表示指向常量池的索引值數據不引用任何一個常量池項目。池中的數據項就像數組一樣是通過索引訪問的。

我們可以清楚的看到，我們常量池中有63-1=62個常量。這些常量是什么呢？

要存放字面量Literal和符號引用Symbolic References。

字面量可能是文本字符串，或final的常量值。

符號引用包括以下：類或接口全限定名 Full Qualified Name

字段名稱和描述符 Descriptor

方法名稱和描述符

我們使用反編譯工具查看一下：E:\program\JVM\bin\com\gissky\clazz>javap?-v?Sub.class

Classfile?/E:/program/JVM/bin/com/gissky/clazz/Sub.class

Last?modified?2015-2-22;?size?1363?bytes

MD5?checksum?2dc77c79e4790422407eb7092085883c

Compiled?from?"Sub.java"

public?class?com.gissky.clazz.Sub?extends?com.gissky.clazz.Base?implements?com.gissky.clazz.InterB,com.gissky.clazz.InterC

SourceFile:?"Sub.java"

minor?version:?0

major?version:?51

flags:?ACC_PUBLIC,?ACC_SUPER

Constant?pool:

#1?=?Class??????????????#2?????????????//??com/gissky/clazz/Sub????→類和接口的全限定名

#2?=?Utf8???????????????com/gissky/clazz/Sub

#3?=?Class??????????????#4?????????????//??com/gissky/clazz/Base

#4?=?Utf8???????????????com/gissky/clazz/Base

#5?=?Class??????????????#6?????????????//??com/gissky/clazz/InterB

#6?=?Utf8???????????????com/gissky/clazz/InterB

#7?=?Class??????????????#8?????????????//??com/gissky/clazz/InterC

#8?=?Utf8???????????????com/gissky/clazz/InterC

#9?=?Utf8???????????????subInt

#10?=?Utf8??????????????I

#11?=?Utf8??????????????subString

#12?=?Utf8???????????????Ljava/lang/String;

#13?=?Utf8???????????????subObject

#14?=?Utf8???????????????Ljava/lang/Object;

#15?=?Utf8???????????????

#16?=?Utf8???????????????()V

#17?=?Utf8???????????????Code

#18?=?Methodref??????????#3.#19?????????//??com/gissky/clazz/Base."":()V

#19?=?NameAndType????????#15:#16????????//??"":()V

#20?=?Utf8???????????????LineNumberTable

#21?=?Utf8???????????????LocalVariableTable

#22?=?Utf8???????????????this

#23?=?Utf8???????????????Lcom/gissky/clazz/Sub;

#24?=?Utf8???????????????getSubInt

#25?=?Utf8???????????????()I

#26?=?Fieldref???????????#1.#27?????????//??com/gissky/clazz/Sub.subInt:I?????????→?類中字段的符號引用

#27?=?NameAndType????????#9:#10?????????//??subInt:I???????????????????????????????????????????→?類中字段的部分符號引用之名稱和類型

#28?=?Utf8???????????????setSubInt

#29?=?Utf8???????????????(I)V

#30?=?Utf8???????????????getSubString

#31?=?Utf8???????????????()Ljava/lang/String;

#32?=?Fieldref???????????#1.#33?????????//??com/gissky/clazz/Sub.subString:Ljava/lang/String;

#33?=?NameAndType????????#11:#12????????//??subString:Ljava/lang/String;

#34?=?Utf8???????????????setSubString

#35?=?Utf8???????????????(Ljava/lang/String;)V

#36?=?Utf8???????????????getSubObject

#37?=?Utf8???????????????()Ljava/lang/Object;

#38?=?Fieldref???????????#1.#39?????????//??com/gissky/clazz/Sub.subObject:Ljava/lang/Object;

#39?=?NameAndType????????#13:#14????????//??subObject:Ljava/lang/Object;

#40?=?Utf8???????????????setSubObject

#41?=?Utf8???????????????(Ljava/lang/Object;)V

#42?=?Utf8???????????????interC

#43?=?Fieldref???????????#44.#46????????//??java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

#44?=?Class??????????????#45????????????//??java/lang/System

#45?=?Utf8???????????????java/lang/System

#46?=?NameAndType????????#47:#48????????//??out:Ljava/io/PrintStream;

#47?=?Utf8???????????????out

#48?=?Utf8???????????????Ljava/io/PrintStream;

#49?=?String?????????????#50????????????//??the?interC?in?Sub

#50?=?Utf8???????????????the?interC?in?Sub

#51?=?Methodref??????????#52.#54????????//??java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

#52?=?Class??????????????#53????????????//??java/io/PrintStream

#53?=?Utf8???????????????java/io/PrintStream

#54?=?NameAndType????????#55:#35????????//??println:(Ljava/lang/String;)V

#55?=?Utf8???????????????println

#56?=?Utf8???????????????interB

#57?=?Utf8???????????????(I)Ljava/lang/String;

#58?=?String?????????????#59????????????//??the?interB?in?Sub????????????????????????????????????→方法中用到的String常量

#59?=?Utf8???????????????the?interB?in?Sub

#60?=?Utf8???????????????i

#61?=?Utf8???????????????SourceFile

#62?=?Utf8???????????????Sub.java

常量池中的項目類型如下：CONSTANT_Utf8_info tag標志位為1, UTF-8編碼的字符串

CONSTANT_Integer_info tag標志位為3， ×××字面量

CONSTANT_Float_info tag標志位為4， 浮點型字面量

CONSTANT_Long_info tag標志位為5， 長×××字面量

CONSTANT_Double_info tag標志位為6， 雙精度字面量

CONSTANT_Class_info tag標志位為7， 類或接口的符號引用

CONSTANT_String_info tag標志位為8，字符串類型的字面量

CONSTANT_Fieldref_info tag標志位為9, 字段的符號引用

CONSTANT_Methodref_info tag標志位為10，類中方法的符號引用

CONSTANT_InterfaceMethodref_info tag標志位為11, 接口中方法的符號引用

CONSTANT_NameAndType_info tag 標志位為12，字段和方法的名稱以及類型的符號引用

5. 類或接口訪問標志

表示類或者接口方面的訪問信息，比如Class表示的是類還是接口，是否為public、static、final等。，下面我們就來看看TestClass的訪問標示。Class的訪問標志值為0×0021：

根據前面說的各種訪問標示的標志位，我們可以知道：0×0021=0×0001|0×0020 也即ACC_PUBLIC 和 ACC_SUPER為真，其中ACC_PUBLIC大家好理解，ACC_SUPER是jdk1.2之后編譯的類都會帶有的標志。

6. 類索引、父類索引與接口索引集合

Class文件中由這3項數據來確定類的繼承關系。

類索引和父類索引都是指向常量池中的常量索引：

緊接著后面是一個接口的計數器和接口描述符：

7. 字段表集合

作用：描述接口或者類中聲明的類變量以及實例變量，不包括方法中的局部變量。

緊接著接口索引集合之后的2字節是字段計數器：

表示我們類中有3個字段，這里便是subInt、subString、subObject3個字段。緊接其后的是字段表，字段表結構為：field_info

{

u2???????????????????????????????access_flags;

u2???????????????????????????????name_index;

u2???????????????????????????????descriptor_index;

u2???????????????????????????????attributes_count;

attribute_info??????????attributes[attributes_count];

}

access_flags項的值是用于定義字段被訪問權限和基礎屬性的掩碼標志。取值范圍如下表：

描述符標識字符含義：

V 表示特殊類型void。

對于數組類型，每一個維度將使用一個前置的”["字符來描述，如一個定義的"java.lang.String[][]“類型的二維數組，將被記錄為:”[[Ljava/lang/String;",一個整型數組"int[]“將被記錄為”[I"

父類中的字段不會出現在子類的字段表中。

8. 方法表集合

字段表集合結束后便是方法表集合。

作用：描述該類中的方法。

和字段表一樣，使用一個u2類型的方法計數器，記錄該類中方法的個數。

表示我們的類中有9個方法。

方法表的結構如下圖所示

其中name_index和descriptor_index表示的是方法的名稱和描述符，他們分別是指向常量池的索引。這里需要結解釋一下方法的描述符，方法的描述符的結構為：(參數列表)返回值，

比如public int instanceMethod(int

param)的描述符為：(I)I，表示帶有一個int類型參數且返回值也為int類型的方法，方法

java.lang.String.toString()的描述符為"()Ljava/lang/String;"，int

IndexOf(char[] source,int sourceOffset,int sourceCount,char[] target int

targetOffset,int targetCount,int fromIndex)

表示為([CII[CII)I。接下來就是屬性數量以及屬性表了，方法表和字段表雖然都有 屬性數量和屬性表，但是他們里面所包含的屬性是不同。

如果父類方法在子類中沒有被重寫(@Override)，方法表中就不會出現來自父類的方法信息。

9. 屬性表集合

上面的方法表中我們就看到方法有一個Code的屬性。在本節我們將闡述這些屬性：

Code屬性：

該屬性里主要存放由javac編譯器處理后得到的字節碼指令。

其中attribute_name_index指向常量池中值為Code的常量，attribute_length的長度表示Code屬性表的長度

(這里 需要注意的時候長度不包括attribute_name_index和attribute_length的6個字節的長度)。

max_stack表示最大棧深度，虛擬機在運行時根據這個值來分配棧幀中操作數的深度，而max_locals代表了局部變量表所需的存儲空間。

max_locals的單位為slot，slot是虛擬機為局部變量分配內存的最小單元，在運行時，對于不超過32位類型的數據類型，比如

byte,char,int等占用1個slot，而double和Long這種64位的數據類型則需要分配2個slot，另外max_locals的值并

不是所有局部變量所需要的內存數量之和，因為slot是可以重用的，當局部變量超過了它的作用域以后，局部變量所占用的slot就會被重用。方法參數、顯

示異常處理器的參數、方法體中定義的局部變量都要使用局部變量表來存放。

code_length代表了字節碼指令的數量，而code表示的是字節碼指令，從上圖可以知道code的類型為u1,一個u1類型的取值為0x00-0xFF,對應的十進制為0-255，目前虛擬機規范已經定義了200多條指令。

exception_table_length以及exception_table分別代表方法對應的異常信息。

attributes_count和attribute_info分別表示了Code屬性中的屬性數量和屬性表，從這里可以看出Class的文件結構中，屬性表是很靈活的，它可以存在于Class文件，方法表，字段表以及Code屬性中。

修改一下Sub中的InterB方法：@Override

public?int?interB(int?i){

int?x=0;

try{

x+=i;

return?x;

}catch(Exception?e){

x=-1;

return?x;

}finally{

x=3;

}

}

大家不妨先猜一下這個函數的結果是什么？假如在try塊中發生異常，結構又是什么？我相信對Java語言熟悉的朋友，肯定知道答案。

使用反編譯工具查看：public?int?interB(int);

flags:?ACC_PUBLIC

Code:

stack=2,?locals=6,?args_size=2

0:?iconst_0

1:?istore_2

2:?iload_2

3:?iload_1

4:?iadd

5:?istore_2

6:?iload_2

7:?istore????????5

9:?iconst_3

10:?istore_2

11:?iload?????????5

13:?ireturn

14:?astore_3

15:?iconst_m1

16:?istore_2

17:?iload_2

18:?istore????????5

20:?iconst_3

21:?istore_2

22:?iload?????????5

24:?ireturn

25:?astore????????4

27:?iconst_3

28:?istore_2

29:?aload?????????4

31:?athrow

Exception?table:

from????to???target????type

2???????9???????14?????????Class?java/lang/Exception

2???????9???????25?????????any

14??????20????25?????????any

LineNumberTable:

line?35:?0

line?37:?2

line?38:?6

line?43:?9

line?38:?11

line?39:?14

line?40:?15

line?41:?17

line?43:?20

line?41:?22

line?42:?25

line?43:?27

line?44:?29

LocalVariableTable:

Start??Length??Slot??Name???Signature

0??????32????????0??????this?????????Lcom/gissky/clazz/Sub;

0??????32????????1????????i?????????????I

2??????30????????2????????x????????????I

15????10????????3????????e????????????Ljava/lang/Exception;

StackMapTable:?number_of_entries?=?2

frame_type?=?255?/*?full_frame?*/

offset_delta?=?14

locals?=?[?class?com/gissky/clazz/Sub,?int,?int?]

stack?=?[?class?java/lang/Exception?]

frame_type?=?74?/*?same_locals_1_stack_item?*/

stack?=?[?class?java/lang/Throwable?]

}

從 args_size=2這條反編譯代碼，我們可以知道，在public int interB(int i)這個方法中有6個局部變量，2個參數，可是我們的函數中明明只有一個參數么……這是因為編譯器會為每一個實例函數包括構造器添加一個參數this，在JVM調用該方法的時候會該形參傳遞一個實參—方法所在對象的自身。

Exception table:

from to target type

2 9 14 Class java/lang/Exception

2 9 25 any

14 20 25 any

上表表頭表示，當字節碼在form行到to行(不包括to行)出現類型為type的異常，則轉到第target行繼續處理。

從方法的異常表中，我們可以看到這個函數有3條執行路徑：

這里我們插入闡述一下LineNumberTable表的含義：它表示Java源碼行號與字節碼行號之間的對應關系。

對照上圖，我們能清晰的看出這3條路徑。

知道了該方法執行的3條路徑，我們也就知道剛才我們的那個問題有3個答案：沒有異常是為x+i；try塊中出現Exception類型的錯誤時，返回-1；出現Exception以外的任何異常方法非正常結束，沒有返回值。

LocalVariableTable:

Start Length Slot Name Signature

0 32 0 this Lcom/gissky/clazz/Sub;

0 32 1 i I

2 30 2 x I

15 10 3 e Ljava/lang/Exception;

LocalVariableTable表示局部變量表，描述方法中局部變量。

如果你對返回的答案能理解的話，那么我相信你也肯定知道，我們函數中只有4個參數，但max_locals卻等于6。不懂的話仔細看一下Code中字節碼的執行過程變可以理解了。

一個方法在執行時需要多大的局部變量空間在編譯時期就知道了，方法執行期間不會改變局部變量表的大小。

Signature 屬性：

該屬性是在JDK1.5新增的。該屬性可用于類、屬性表和方法表結構的屬性表中。使用泛型簽名如果包含了類型變量(Type

Variables)或參數化類型(Parameterized Types)，則Signature

屬性會為它記錄泛型簽名信息。當我們要泛型類中拿到泛型的實際類型的時候非常有用。

實例：

在使用Hibernate時，我習慣將為Dao層封裝一個泛型基類，來放置一些通用的方法，而Hibernate有很多方法都要傳遞一個POJO的類型，然后進行查詢，如load方法。我們構建這樣的一個基類：

public abstract class BaseDaoImpl extends HibernateDaoSupport implements BaseDao

那么load中要使用的POJO類型便是T的實際類型。怎么來那倒這個屬性呢？這里邊要使用到Signature屬性了。public?abstract?class?BaseDaoImpl?extends?HibernateDaoSupport?implements?BaseDao?{

private?Class?entityClass;

@SuppressWarnings("unchecked")

public?BaseDaoImpl()?{

//class?OrgDao?extends?BaseDaoImpl?implements?OrgDao?{}

Class?c?=?this.getClass();?//返回的是使用new創建的泛型類對應的對象的class對象。

Type?type?=?c.getGenericSuperclass();?//取得該對象的泛型類

//取得泛型對應的真正的class，并放到數組中

Type[]?types?=?((ParameterizedType)type).getActualTypeArguments();

entityClass?=?(Class)?types[0];

}

這時，getById中就可以直接使用了：public?T?getById(PK?id)?{

return?(T)?getHibernateTemplate().load(entityClass,?id);

}

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java class _Java Class文件详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。