四、类文件结构

详见： http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-vm/class.html

 

 

Class 文件中各数据项是按照上表的顺序和数量被严格限定的，每个字节代表的含义、长度、先后顺序都不允许改变。

 

1、 magic 与 version

每个 Class 文件的头 4 个字节称为魔数（magic），它的唯一作用是判断该文件是否为一个能被虚拟机接受的 Class 文件。它的值固定为 0xCAFEBABE。紧接着 magic 的 4 个字节存储的是 Class 文件的次版本号和主版本号，高版本的 JDK 能向下兼容低版本的 Class 文件，但不能运行更高版本的 Class 文件。

 

2、constant_pool

major_version 之后是常量池（constant_pool）的入口，它是 Class 文件中与其他项目关联最多的数据类型，也是占用 Class 文件空间最大的数据项目之一。

 

常量池中主要存放两大类常量：字面量和符号引用。字面量比较接近于 Java 层面的常量概念，如文本字符串、被声明为 final 的常量值等。而符号引用总结起来则包括了下面三类常量：

• 类和接口的全限定名（即带有包名的 Class 名，如：org.lxh.test.TestClass）
• 字段的名称和描述符（private、static 等描述符）
• 方法的名称和描述符（private、static 等描述符）

 

虚拟机在加载 Class 文件时才会进行动态连接，也就是说，Class 文件中不会保存各个方法和字段的最终内存布局信息，因此，这些字段和方法的符号引用不经过转换是无法直接被虚拟机使用的。当虚拟机运行时，需要从常量池中获得对应的符号引用，再在类加载过程中的解析阶段将其替换为直接引用，并翻译到具体的内存地址中。

 

3、 ConstantValue 属性

如果同时使用 final 和 static 修饰一个变量（即全局常量），并且这个变量的数据类型是基本类型或 String 的话，就生成 ConstantValue 属性来进行初始化（编译时 Javac 将会为该常量生成 ConstantValue 属性，在类加载的准备阶段虚拟机便会根据 ConstantValue 为常量设置相应的值），如果该变量没有被 final 修饰，或者并非基本类型及字符串，则选择在方法中进行初始化。

 

下面简要说明下 final、static、static final 修饰的字段赋值的区别：

 

• static 修饰的字段在类加载过程中的准备阶段被初始化为 0 或 null 等默认值，而后在初始化阶段（触发类构造器）才会被赋予代码中设定的值，如果没有设定值，那么它的值就为默认值。
• final 修饰的字段在运行时被初始化（可以直接赋值，也可以在实例构造器中赋值），一旦赋值便不可更改；
• static final 修饰的字段在 Javac 时生成 ConstantValue 属性，在类加载的准备阶段根据ConstantValue的值为该字段赋值，它没有默认值，必须显式地赋值，否则 Javac 时会报错。可以理解为在编译期即把结果放入了常量池中。