JVM深入浅出（6）--- 类文件结构

自己在学习《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践（第3版） (华章原创精品) - 周志明》时的一些思考和总结

1. 无关性的基石

• 平台无关性
  • 字节码是构成平台无关性的基石，不同平台的java虚拟机，都统一支持的程序存储格式--字节码
• 语言无关性
  • 不管是什么语言，只要能编译成class文件，就能被jvm的字节码解释器运行
    

2. Class类文件的结构

一个class文件对应着唯一一个类或者接口的定义信息

class文件是以八字节为基础单位的二进制字节流，各类数据按顺序摆放

class文件中只有两种数据结构

• 无符号数
  • 无符号数包括u1，u2,u4,u8 分别代表占用1字节，2字节，4字节，8字节。无符号数可以用来描述数字、索引引用、数量值或者按照UTF-8编码构成字符串 值。
• 表
  • 表是以无符号数和表构成的一种复杂数据结构，通常以_info结尾。class文件也可以看作是一张表。

2.1 魔数与Class文件的版本

• 魔术：
  • 最开始的四个字节是魔术，魔术是验证该文件是否为被虚拟机所接受的Class文件，值是0xCAFEBABE(魔术也可以验证其他类型文件)。
• 版本号
  • 接下来的四个字节是class文件的版本号，前面 2 字节是次版本号，后面 2 字节是主版本号。高版本的JDK接受运行向下兼容的版本号，但是不能运行超过版本号的

2.2 常量池

常量池是class文件中的资源仓库，由于常量池的大小不是固定的，通常开头的两个字符是常量池的数目。

注意，常量池索引是数目是从1开始算的（其他，比如接口索引集合，字段表，方法表都是从0开始算的），留0的原因是为了表示该引用未使用常量池中任何元素。

常量池中主要放的是字面量和符号引用

• 字面量通常就是一些模板字符串，final定义的常量

• 符号引用通常包括这些，这些引用将会通过动态链接的方式，由符号引用转化成内存中的实际引用

  • 模块导出或者开放的包

  • 类和接口的完全限定名

  • 字段的名称和描述符

  • 方法的名称和描述符

  • 方法句柄和方法类型（方法句柄就是去定位某个方法然后使用，类似于方法的反射）。

  • 动态调用点和动态常量

常量池中的每个元素都是一张表，而常量池中的表有着不同种的表结构

2.3 访问标志

接下来的两个字节是访问标志，用于识别一些类或 者接口层次的访问信息，表示这个class文件代表的是类还是接口，是public的吗，是否为abstract，如果是类是否为final的。