摘抄： 陈树义 Java技术精选
-各个语言的编译器吧文件编译成字节码，jvm把字节码解释给操作系统，或者是编译成机器代码
class类文件结构（一个自己代表两个字节码）
- class 文件是一组以8位字节为基础单位的二进制流，各个数据项目严格按照顺序紧凑地排列在class文件中。
- 当遇到需要占用8位字节以上空间的数据项时候，会按照高在前的方式分割成若干个8位字节进行存储。
- 在字节码结构中，有两种最基本的数据类型来表示字节码文件格式，分别是：无符号数和表。
无符号数属于最基本的数据类型
- 1.它以 u1、u2、u4、u8 六七分别代表 1 个字节、2 个字节、4 个字节、8 个字节的无符号数.
- 2.可以用来描述数字、索引引用，数量值或者按照UTF-8编码构成的字符串值。
表是由多个无符号数或者其他表作为数据项构成的复合数据类型
- 1.所有表都习惯性地以_info结尾。表用于描述有层次关系的复合结构的数据
比如u4 代表四个字节 可以用来标识java的魔数
比如cp_info标识常量池
上图就是我们一个类文件包含的东西
- 魔数与Class文件版本
- 常量池
- 访问标志
- 类索引、父类索引、接口索引
- 字段表集合
- 方法表集合
- 属性表集合
我们一般要描述同一类型 但是数量不定的多个数据的时候，经常会使用一个前置容量计数器加若干个连续的数据项形式，比如常量池个数+常量池
上图的数据之前顺序是严格的不能出现混乱
魔数与class文件的版本
- 魔数：确定这个文件是否能被虚拟机接受的class文件。
- 次版本号和主版本号，分别是5,6字节和7,8字节。注意高版本的jdk能处理低版本的字节文件，但是不能处理高于jdk版本的字节文件
常量池
常量池入口处存放一个u2类型，标识常量池中的常量数量。
此处容量技术是从1开始的
常量池值存放字面量（字符串或final的常量值）和符号引用
符号引用：类和接口的全限定名称，字段的名称和描述符，方法的名称和描述符
常量池的常量都是由cp_info这种表结构组成的，而且表结构不同其大小也不同。在 Java 虚拟机规范中一共有 14 种 cp_info 类型的表结构。
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当虚拟机运行时，需要从常量池获得对应的符号引用，再类创建时或运行时进行解析，并得到具体的内存地址。
常量池的表.jpg -
14种cp_info类型的表结构如下图
表结构.jpg 根据表的类型我们可知道，常量池中还存有符号引用（类似于占位符，等到具体的对象地址形成后替换）
根据表的结构可知道各个常量的最大长度值是u2即65535
访问标识
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这个class 是接口还是类，是什么访问类型，是否问abstract，是否是被final声明的类 等待
访问标识.jpg
类索引，父类索引与接口索引集合
- 类索引和父类索引都是一个u2类型的数据，因为java只能单继承
- 接口是索引是一组u2类型集合，这是因为接口可以实现多个。
- 类索引确定这个类的全限定名，父类索引用于确定父类的全限定名
- 所有类除了object 都有父索引
字段表集合
- 用于描述接口或类中声明的变量
- 描述符可以描述字段的数据类型
- 这些字段仅仅包括类级和实例级别变量，我们在方法内部声明的不算
- 方法表中的每个方法都用一个 method_info 表示，其数据结构如下：
- 因为字段名字和字段类型，是无法使用修饰符来表示，所以只能引用常量池中的常量来描述，即通过name_index和descriptor_index都是常量池的引用
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字段表中也有属性表
微信截图_20181120230510.png
方法表集合
方法描述符要复杂，描述符用来描述方法的参数列表（数量，类型以及顺序）和返回值。
基本类型和无返回值的类型都用大写字符来表示（比如整数就是INT，无返回值就是V），而对象类型则用字符L加对象的全限定名(Ljava.lang.object）。数组就是在前面加个[整形数组就是[I-
描述描述方法时，先参数列表后返回值，参数列表按照参数的严格顺序放在一组小括号之内，如方法void inc（）的描述符（）V,如果是int indexof（int a）=(I)I
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包含描述方法字节码的code属性表
方法表中也有属性表
<clinit>代表类构造器，<init>代表实例构造器。前者会执行我们static{}，类变量（父类的<clinit>会由该类被加载的时候自己调用，jvm会确保父类的<clinit>比子类<clinit>的调用造）。后者会执行{}，实例变量和父类的实例构造器。
我们在类里面重载一个方法除了方法名称一样外，必须确保参数不同，如果参数相同但是返回值不同，则无法通过编译。但是如果我们绕过验证把他们编译成class文件，虽然返回值不同 但是也可以合法共存在同一个class文件中
属性表集合
- class文件，字段表，方法表都可以携带自己的属性表集合
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jvm 规定下列几个属性
微信截图_20181120234904.png - 对于每个属性，他的名称需要从常量池中引用一个constant-utf8_info类型的常量来标识，至于属性值的结构完全可以自定要，只要说明这个属性值所占用的位数长度即可
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下面就是规定了属性的名称索引，属性的长多，属性是由一个表info标识
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code属性表如下：
- code属性的名称固定为Code，抽象方法或者接口方法没有改属性。其他类的方法表会出现这个属性
- max_stack 操作数栈的最大深度，即有多少个局部变量
- max_Locals 代表局部变量表所需要的存储空间 这边单位是slot，除了double和long是需要2个slot 其他都是1个slot。slot可以重用，当某个局部变量在方法中超出其作用域，其可以被覆盖
- invokespecial的作用是以栈顶的引用类型的数据所指向的对象作为方法的接收者。只能调用三类方法：<init>方法；private方法；super.method()。因为这三类方法的调用对象在编译时就可以确定。
- invokevirtual是一种动态分派的调用指令：也就是引用的类型并不能决定方法属于哪个类型。
- code属性还包含异常表，异常表不是必须存在的包含四个字段，start_pc到第end_pc(不包含）出现了catch_type或者其他子类的异常，则转到第handler_pc行继续处理。当catch_type=0代表任何的异常都需要转向handler_pc行处理
- return 代表将值保存到returnVlaue中即最后一个本地变量表中的slot，当return真正执行的时候会把该值赋值到操作栈顶，作为方法返回值来使用。
exception属性
- 其余code属性平级，与我们之前说的异常表不一样。其作用是列举出方法中可能抛出的受检查异常，也就是方法描述在throws关键字后面列举的异常
