Class类文件的结构。

￡神魔★判官ぃ 2024-02-18 19:24 18阅读 0赞

注意，任何一个Class文件都对应着唯一一个类或接口的定义信息，但反过来说，类或接口并不一定都是定义在文件里（譬如类或接口也可以通过类加载器直接生成）。通俗的将任意一个有效的类或接口所应当满足的格式称为“Class文件格式”，实际上他并不一定以磁盘文件的形式存在。

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的排列在Class文件之中，中间没有添加任何分隔符，这使得整个Class文件中存储的内容几乎全部都是程序运行的必要数据，没有空隙存在。当遇到需要占用8字节以上空间的数据项时，则会按照高位在前的方式分割成若干个8位字节进行存储。

根据Java虚拟机规范的规定，Class文件格式采用一种类似于C语言结构体的伪结构来存储数据，这种伪结构中只有两种数据类型：无符号数和表。

无符号数属于基本的数据类型，以u1、u2、u4、u8来分别代表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、数量值或者按照UTF-8编码构成字符串值。

表是由多个无符号数或者其他表作为数据项构成的符合数据类型，所有表都习惯性的以“\_info”结尾。表用于描述有层次关系的复合结构的数据，整个Class文件本质上就是一张表，他由下表所示的数据项构成。

> <table> 
>  <tbody> 
>   <tr> 
>    <th>类型</th> 
>    <th>名称</th> 
>    <th>数量</th> 
>   </tr> 
>  </tbody> 
>  <tbody> 
>   <tr> 
>    <td>u4</td> 
>    <td>magic</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>minor_version</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>major_version</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>constant_pool_count</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>cp_info</td> 
>    <td>constant_pool</td> 
>    <td>constant_pool_count-1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>access_flags</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>this_class</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>super_class</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>interfaces_count</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>interfaces</td> 
>    <td>interfaces_count</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>fields_count</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>field_info</td> 
>    <td>fields</td> 
>    <td>fields_count</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>methods_count</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>method_info</td> 
>    <td>methods</td> 
>    <td>method_count</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>u2</td> 
>    <td>attributes_count</td> 
>    <td>1</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>attribute_info</td> 
>    <td>attributes</td> 
>    <td>attributes_count</td> 
>   </tr> 
>  </tbody> 
> </table>

无论是无符号还是表，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若干个连续的数据项的形式，这时称这一系列连续的某一类型的数据为某一类型的集合。

Class的结构不像XML等描述语言，由于他没有任何分隔符号，所以在上表中的数据项，无论是顺序还是数量，甚至于数据存储的字节序（Byte Ordering，Class文件中字节序为Big-Endian）这样的细节，都是被严格限定的，哪个字节代表什么含义，长度是多少，先后顺序如何，都不允许改变。