參考《Java虛擬機(jī)規(guī)范JavaSE7版》的描述來看，每一個字節(jié)碼文件其實都對應(yīng)著全局唯一的一個類或者接口的定義信息。字節(jié)碼文件采用的是一種類似于C語言結(jié)構(gòu)體的偽結(jié)構(gòu)來描述字節(jié)碼文件格式。為了避免與類的字段、實例等概念產(chǎn)生混淆，本書將用于描述類結(jié)構(gòu)格式的內(nèi)容定義為項（item）

每一項都包括類型、名稱以及該項的數(shù)量。類型可以是表明，也可以是“基本類型”。包含在字節(jié)碼文件中，各項按照嚴(yán)格的順序進(jìn)行連續(xù)存放，其內(nèi)部并不包含任何的分隔符區(qū)分段落。在此大家需要注意，這個結(jié)構(gòu)體中只有兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分別是無符號數(shù)和表，其中無符號數(shù)屬于字節(jié)碼文件中的“基本類型”，字節(jié)碼文件中的無符號數(shù)有u1/u2/u4/u8，分別表示一個字節(jié)無符號類型、兩個字節(jié)無符號類型、4個字節(jié)無符號類型、8個字節(jié)無符號類型。

表是由多個無符號數(shù)或者其他表作為數(shù)據(jù)項構(gòu)成的復(fù)合數(shù)據(jù)類型，所有表的后綴都是使用“_info”進(jìn)行結(jié)尾，并且字節(jié)碼文件實質(zhì)上也就是一張表。每一個字節(jié)碼文件對應(yīng)著一個ClassFile的結(jié)構(gòu)，如下所示：

Class{

u4??? ??????????magic

u2??? ??????????minor_version

u2?????????????major_version

u2??? ??????????constant_pool_count

cp_info????????? constant_pool[constant_pool_count-1]

u2????????????? access_flags

u2????????????? this_class

u2????????????? super_class

u2????????????? interfaces_count

u2????????????? interfaces[interfaces_count]

u2????????????? fields_count

field_info??????? fields[fields_count]

u2????????????? methods_count

method_info???? methods[methods_count]

u2????????????? attributes_count

attribute_info???? attributes[attributes_count]

}

關(guān)于ClassFile結(jié)構(gòu)的描述信息，如下所示：

1）? magic 魔術(shù)字符

一個有效地字節(jié)碼文件的前4個字節(jié)為0xCAFEBABE，（咖啡寶貝），也稱之為魔術(shù)字符。JVM用魔術(shù)字符來校驗一個目標(biāo)class文件是否是合法的。

2）? minor_version(此版本號)和major_version(主版本號)

緊跟在magic之后的4個字節(jié)就是編譯的次版本號和主版本號，他們共同構(gòu)成了字節(jié)碼文件的版本號。如果字節(jié)碼文件的版本號超出了JVM所能夠處理的有效范圍，那么Java虛擬機(jī)將不會處理這個字節(jié)碼文件。不過高版本的JVM卻能向下兼容運(yùn)行由低版本JDK編譯的字節(jié)碼文件。

3）? constant_pool_count(常量池計數(shù)器)和constant_pool(常量池)

在字節(jié)碼文件中，緊跟在次版本號和主版本號之后的就是常量池計數(shù)器和常量池。常量池是字節(jié)碼文件中非常重要的數(shù)據(jù)項，同時也是字節(jié)碼文件中與其他項關(guān)聯(lián)最大和占用字節(jié)碼空間最大的數(shù)據(jù)項。常量池主要存放字面量（Literal）和符號引用（Symbolic References）兩大類數(shù)據(jù)常量，其訪問方式是通過索引來進(jìn)行訪問的，但由于常量池列表中的數(shù)量并不固定，因此在常量池之前就需要通過一個2個字節(jié)的常量池計數(shù)器來統(tǒng)計常量池列表中到底擁有多少常量項。在此大家注意，常量池計數(shù)器中的計數(shù)值并不是從0開始進(jìn)行計數(shù)的，而從1開始，也就是說，如果常量池中有兩個常量時，計數(shù)值為2。

常量池中存放的字面量由文字字符串、final常量值等構(gòu)成，而符號引用則包括了類和接口的全限定名（Fully Qualified Name）、字段的名稱和描述符（Descriptor），以及方法的名稱和描述符。

4）? access_flags(訪問標(biāo)志)

緊跟在常量池之后的2個字節(jié)是訪問標(biāo)志，訪問標(biāo)志就是用于表示某個類或者接口的訪問權(quán)限。比如：訪問標(biāo)志指明的是字節(jié)碼文件中的類還是接口；使用的訪問修飾符是哪一種，是否是由abstract關(guān)鍵字修飾的抽象類；如果是被abstract修飾的抽象類，不能再標(biāo)記為final類型；接口類型同樣也不允許被final修飾。訪問標(biāo)志的定義如下所示（僅列舉2項，具體請看書）：

訪問標(biāo)志

值

描述

ACC_PUBLIC

0x0001

聲明為public，可以被包的類進(jìn)行外訪問

ACC_FINAL

0x0010

聲明為final，不允許有派生類

5）? this_class（類索引）和super_class(超類索引)

緊跟在訪問標(biāo)志之后的4個字節(jié)就是類索引和超類索引，類索引和超類索引各自會通過索引指向常量池列表中的一個類型為CONSTANT_Class_info的常量項。CONSTANT_Class_info由tag和name_index兩部分組成，tag是一個具有CONSTANT_Class_info值的常量，而name_index則是指向常量池列表中類型為CONSTANT_Utf8_info常量項的索引，通過這個索引即可成功獲取到CONSTANT_Utf8_info常量項中的全限定名字符串，如下圖所示。簡單來說，類索引用于確定當(dāng)前類的全限定名，而超類索引則用于確定當(dāng)前類的超類的全限定名。

6）? interfaces_count(接口計數(shù)器)和interface（接口表）

在類索引和超類索引之后的4個字節(jié)就是接口計數(shù)器和接口表。接口計數(shù)器用于表示當(dāng)前類或者接口的直接超類接口數(shù)量。接口表實際上是一個數(shù)組集合，包含了當(dāng)前類或者接口在常量池列表中直接超類接口的索引集合，通過這個索引即可確定當(dāng)前類或者接口的超類接口的全限定名。

7）? fields_count（字段計數(shù)器）和fields(字段表)

在接口計數(shù)器和接口表之后就是字段計數(shù)器和字段表。字段計數(shù)器用于表示一個字節(jié)碼文件中的field_info表總數(shù)，也就是一個類中類變量和實例變量的數(shù)量總和。而字段表實際上則是一個數(shù)組集合，字段表中的每一個成員都必須是一個field_info結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)項。簡單來說，field_info用于表達(dá)一個字段的完整信息，比如字段的表示符、訪問修飾符（public/private/protected）、是類變量還是實例變量（static 修飾符）、是否是常量（final修飾符）。字段表中所包含的字段信息僅限于當(dāng)前類或接口的所屬字段，并不包含繼承超類后的字段信息。

8）? methods_count（方法計數(shù)器）和methods(方法表)

在字段計數(shù)器和字段表之后就是方法計數(shù)器和方法表。方法計數(shù)器用于表示一個字節(jié)碼文件中的method_info表總數(shù)。而方法表實際上是一個數(shù)組集合，方法表中的每個成員都必須是一個method_info結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)項。簡單來說，method_info用于表示當(dāng)前類或者接口中某個方法的完整描述，比如方法標(biāo)示符、方法的訪問修飾符、方法的返回值類型以及方法的參數(shù)信息等。方法表中所包含的方法信息僅限于當(dāng)前類或者接口中的所屬方法，并不包含繼承超類后的方法信息。

9）? attribute_count（屬性計數(shù)器）和attributes（屬性表）

在方法計數(shù)器和方法表之后的就是屬性計數(shù)器和屬性表。屬性計數(shù)器用于表示當(dāng)前字節(jié)碼文件中的attribute_info表總數(shù)。而屬性表同之前的字段表和方法表一樣都是一個數(shù)組集合，屬性表中的每一個成員都必須是一個attribute_info結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)項。每一個attribute_info表的第一項都是指向常量池列表中的CONSTANT_Utf8_info項的索引，該表給出了屬性的名稱。

屬性可以出現(xiàn)在ClassFile表、字段表和方法表中，用以描述與其相關(guān)的信息，比如描述字節(jié)碼文件中所定義的類和接口相關(guān)的信息、描述與字段相關(guān)的信息、描述與方法相關(guān)的信息。

摘自《Java虛擬機(jī)精講》高翔龍