Java .class的文件结构

class文件结构

Magic Number
- CA FE BA BE
Minor Version
- class文件的版本号
Major Version
constant_pool_count
constant_pool 长度为constant_pool_count-1的表
- 1 CONSTANT_Utf8_info
  - tag:1 占用一个字节的空间
  - length 占用的字节数
  - bytes 长度为length的字符串
- 3 CONSTANT_Integer_info
  - tag:3
  - bytes 4个字节，Big-Endian(高位在前)存储int值
- 4 CONSTANT_Float_info
  - tag:4
  - bytes 4个字节，Big-Endian存储float值
- 5 CONSTANT_Long_info
  - tag:5
  - bytes 8个字节，Big-Endian存储long值
- 6 CONSTANT_Double_info
  - tag:6
  - bytes 8个字节，Big-Endian存储double值
- 7 CONSTANT_Class_info
  - tag:7
  - index 2字节指向类全限定明项的索引
- 8 CONSTANT_String_info
  - tag:8
  - index 2字节指向字符串自变量的索引
- 9 CONSTANT_Fieldref_info
  - tag:9
  - index 2字节指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_Class_info的索引项
  - index 2字节指向字段描述符CONSTANT_NameAndType的索引项
- 10 CONSTANT_Methodref_info
  - tag:10
  - index 2字节指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_Class_info的索引项
  - index 2字节指向字段描述符CONSTANT_NameAndType的索引项
- 11 CONSTANT_InterfaceMethodref_info
  - tag:11
  - index 2字节指向声明字段的类或者接口描述符CONSTANT_Class_info的索引项
  - index 2字节指向字段描述符CONSTANT_NameAndType的索引项
- 12 CONSTANT_NameAndType_info
  - tag:12
  - index 2字节指向该字段或方法名称常量项的索引
  - index 2字节指向该字段或方法描述符常量项的索引
- 15 CONSTANT_MethodHandle_info
  - tag:15
  - reference_kind 1字节 1-9之间的一个值，决定了方法句柄的类型。方法句柄类型的值标示方法句柄的字节码行为。
  - reference_index 2字节对常量池的有效引用
- 16 CONSTANT_MethodType_info
  - tag:16
  - descriptor_index 2字节指向Utf8_info结构表示的方法描述符
- 18 CONSTANT_InvokeDynamic_info
  - tag:18
  - bootstrap_method_attr_index 2字节当前Class文件中引导方法表bootstrap_methods[]数组的有效索引
  - name_and_type_index 2字节指向NameAndType_info表示的方法名和方法描述符
access_flags (位运算)
- ACC_PUBLIC 0x0001 是否为public类型
- ACC_FINAL 0x0010 是否为final类型
- ACC_SUPER 0x0020 该标志必须为真，JDK1.0.2之后编译出来的内容必须为真，指明invokespectial指令使用新语义
- ACC_INTERFACE 0x0200 是否为接口
- ACC_ABSTRACT 0x0400 是否为接口或抽象类
- ACC_SYNTHETIC 0x1000 编译器自动生成，非用户代码产生
- ACC_ANNOTATION 0x2000 是否为注解
- ACC_ENUM 0x4000
this_class
super_class
interfaces_count
interfaces
fields_count
fields
- access_flags 2字节
  - ACC_PUBLIC 0x0001
  - ACC_PRIVATE 0x0002
  - ACC_PROTECTED 0x0004
  - ACC_STATIC 0x0008
  - ACC_FINAL 0x0010
  - ACC_VOLATILE 0x0040
  - ACC_TRANSIENT 0x0080
  - ACC_SYNTHETIC 0x1000
  - ACC_ENUM 0x4000
- name_index u2
- descriptor_index u2
  - B - byte
  - C - char
  - D - double
  - F - float
  - I - int
  - J - long
  - S - short
  - Z - boolean
  - V - void
  - L - Object
  - 数组[ -
    - 一维数组[B[Ljava/lang/String
    - 多维数组[[C[[[Ljava/lang/String
- attributes_count
- attributes
methods_count
methods
- access_flags 2字节
  - ACC_PUBLIC 0x0001
  - ACC_PRIVATE 0x0002
  - ACC_PROTECTED 0x0004
  - ACC_STATIC 0x0008
  - ACC_FINAL 0x0010
  - ACC_SYNTHETIC 0x020
  - ACC_BRIDGE 0x0040 编译器产生的桥接方法
  - ACC_VARARGS 0x0080
  - ACC_NATIVE 0x0100
  - ACC_ABSTRACT 0x0400
  - ACC_STRICTFP 0x0800
  - ACC_SYNTHETIC 0x1000
- name_index u2
- descriptor_index u2
  - 先参数列表（放在小括号内部）后返回值
  - void m() -> ()V
  - String toString() -> ()Ljava/lang/String;
  - long pos(int[] arr1, int arr2, long length) -> ([IIJ)J
- attributes_count
- attributes
attributes_count
attributes
- 既有预定义属性，也可以自定义，java虚拟机自动忽略不认识的属性
- Code - 方法表 - 该方法编译成的字节码指令
  - u2 attribute_name_index
  - u4 attribute_length
  - u2 max_stack
  - u2 max_locals
  - u4 code_length
  - code
  - u2 exception_table_length
  - exception_table
  - u2 attribute_count
  - attributes
- ConstantValue - 字段表 - final关键字定义的常量值
- Deprecated - 类、方法表、字段表
- Exceptions - 方法表
- EnchosingMethod - 类文件 - 局部类或匿名类的外部封装方法
- InnerClass - 类文件 - 内部类列表
- LineNumberTable - Code属性 - java源码的行号与字节码指令的对应关系
- LocalVariableTable - Code属性 - 方法局部变量表
- SourceFile - 类文件 - 源文件名称

IDEA可以安装插件查看class文件结构

jclasslib
https://plugins.jetbrains.com/plugin/index?xmlId=jclasslib

可以选中编译完成的class文件，在idea菜单view下有个show bytecode with jclasslib

jclasslib.png

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