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 class文件结构