《深入理解Java虚拟机》笔记(1)-Class文件

1. 无符号数:用来描述数字,索引引用,数量值和按UTF-8编码构成的字符串值;
2. 表: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,表名基本以_info结尾

1)  魔数(0xCAFEBABE)4个字节;

次版本号(第5,6个字节),主版本号(第7,8个字节)

2)  常量池(入口u2数据类型表示常量池的容量计数,唯独此容量计数从1开始,0表示不引用任何一个常量池项目).常量池主要存放两大类常量:

    1) 字面量:如文本字符串和被声明为final的常量

    2) 符号引用:如被模块导出或者开放的包;类和接口的全限定名;字段名称和描述符;方法名            称和描述符;方法句柄和方法类型;动态调用点和动态常量;

常量表的项目类型

常量池中常量项的结构总表

3) 访问标志(2字节):标识一些类或者接口层次的访问信息

4) 类索引、父类索引与接口索引集合(入口u2数据类型表示集合的容量计数):类索引用于确认这个类的全限定名;父类索引用于确认类的父类的全限定名(除了Object类,其他类的索引都不为0);接口索引集合按implements关键字或extends关键字后的接口顺序从左到右排列在集合里.

5) 字段表集合(入口u2数据类型表示集合的容量计数):用于描述接口或者类中声明的变量.

    字段表结构:

   access_flags

描述符是用来描述字段的数据类型、方法的参数列表(包括数量、类型以及顺序)和返回值.常见描述符标志字符含义:

对于数组类型,每个维度使用一个前置的" [ "字符描述;用描述符描述方法时,按照先参数列表、后返回值的顺序描述,参数列表按参数的顺序放在小括号()内.

6) 方法表集合:

    方法表结构:

    access_flags:

在Java语言中,要重载一个方法,处理要和原方法具有相同的名称外,还要有一个和原方法不同的特征签名.特征签名是指一个方法内各个参数在常量池中的字段符号引用的集合.返回值不在特征签名内,所以无法通过返回值不同进行重载.在class文件中,只要描述符不是完全一致的两个方法可以共存,即方法有相同的名称和特征签名,只要返回值不同,可以合法共存.

7) 属性表集合:

属性表结构

7.1) Code属性(接口或抽象类的方法可不存在)

7.2) Exceptions属性结构

7.3) LineNumberTable属性结构(非运行必要,可通过-g:none或者-g:lines取消或生存此项信息,不生成的影响就是抛出异常不会显示出错的行号,debug时也无法按源码行设置断点):

7.4) LocalVariableTable属性结构(描述栈帧中局部变量表的变量和Java源码中定义的变量之间的关系,非运行必需,通过-g:none或者-g:vars取消或生成这项信息,取消的影响就是引用方法时,参数名称会丢失):

local_variable_info项目结构:

7.5) SourceFile属性结构(非运行必要,可通过-g:none或者-g:source取消或生存此项信息,不生成的影响就是抛出异常不会显示出错代码所属文件名)

7.6) SourceDebugExtension属性结构(一个类最多允许一个SourceDebugExtension属性):

7.7) ConstantValue属性结构(JVM对非static类型的变量是在实例构造器<init>()方法中进行的;对于final和static修饰的变量如果数据类型是基本类型或者String,生成ConstantValue进行初始化,否则在<cinit>()方法中进行初始化):

7.8) InnerClasses属性结构(记录内部类和宿主类之间的关联):

inner_class_info项目结构:

inner_class_access_flags

7.9) Deprecated属性结构(属于标志类型的布尔属性,只存在有和没有的区别,没有属性值的概念):

7.10) Synthetic属性结构(属于标志类型的布尔属性,只存在有和没有的区别,没有属性值的概念,所有不属于用户代码产生的类、方法以及字段都应设置为Synthetic属性或者ACC_SYNTHETIC标志位的一项,除了实例构造器"<init>()"方法和类构造器"<cinit>()"方法):

7.11) StackMapTable属性结构(包含零到多个栈映射帧,每个栈映射帧显示或隐式的代表一个字节码偏移量,用于表示执行到该字节码时局部变量表和操作数栈的验证类型.类型检查验证器会通过检查目标方法的局部变量和操作数栈所需的类型确认一段字节码指令是否符合逻辑约束.一个方法的Code属性最多只能有一个StackMapTable属性):

7.12) Signature属性结构(用于存储类、接口、初始化方法或成员的泛型签名包含的类型变量和参数化类型的泛型签名信息):

7.13) BootstrapMethod属性结构(用于保存invokeDynamic指令引用的引导方法限定符,类文件的属性表中最多只能有一个BootstrapMethod属性,实现意义:lambda表达式和接口默认方法的实现):

bootstrap_method项目结构:

7.14) MethodParameters属性结构(用于程序反射时能获取方法参数名称):

parameter项目结构: