深入理解java虚拟机（3）---类的结构

　　计算机在开始的时候，只认识0和1，所以汇编语言是和机器结构或者说CPU绑定的。ARM体系结构就是这样一种体现，指令集的概念。

随着高级语言的出现，从字编码发展到了字节编码，计算机的先驱希望能够让语言能够脱离语言的环境，从而程序员只要开发代码，而无需适配设备。

java语言就是这样被创建了。java通过虚拟机这样一个中间件，由它来沟通语言和操作系统间的联系，从而使java可以跨平台使用。虚拟机的设计不

仅仅是只供java使用，而是对于其他语言，在未来，也可以提供平台无关性的体验。所以虚拟机处理的不是".java"文件，而是".class"文件。

　　class文件结构：

　　class文件结构，是一个标准的格式。对于class的文件的了解，并不是我们的目的。所以这部分只是必要的了解就可以了。

　　

1.class结构与魔数

魔数的作用是确定文件格式是唯一判定虚拟机可以接受的文件类型。

class文件的魔数是0xCAFEBABY.

然后是版本号：5-6位是次版本号，而7-8位是主版本号。java版本是从45开始的，java1.1 能支持45.0~45.65535　而java1.7 就是51.0

其实jdk就带有分析工具javap

javap可以很好的分析class内容的结构。

所以具体如何分析class结构，本文不会介绍。

2.常量池

常量池存放2类东西，字面量和符号引用。

常亮池的入口，是u2类型的数据，代表常量池的容量的计数值。

这个设计同很多计算机中的规范类似。

字面量接近java的概念，文本字符串和final的常量。

符号引用：

类和接口的全限定名

字段名称和描述符

方法的名称和描述符

java的class不会保存各个方法，字段的最终内存布局。也就是说，当JVM运行时，需要从常量池里面获取对应的符号引用，

在类创建或者运行时解析，翻译到具体的内存地址。

常量池的每一种常量都是一个表结构。

先看一个简单的例子：

如何定义class的信息。

先看这张图，这是一个典型的类文件：

首先我们看到0x00000032，所以这个java的版本是50.0 对应的就是java1.6

后面0x16 代表的是22， 此处需注意：常量池的计数是从1开始的，也就是常量池中一共有21个常量结构。

先看第一个 0x07，对应的是：class类型。具体更多类型，可以参考 相关书籍介绍。（书籍本文后面会介绍）

简单来说，classinfo 就1个东西，class name。

图上的位置就是 0x0002,也就是指向了常量池的第二个常量。

第二个常量池的标志是0x01, 也就是字符串常量。

最终结果就是上面一节 javap分析出来的内容。

它的内容，明显就是上面看到的那串字符。“org/fenixsoft/clazz/TestClass” . 这就是class的name。

其他常量也可通过类型过程分析出来。

javap可以直接帮我们分析常量池。

3.访问标志

第一时间想到的是：public, private, protected . 还有final，static。

但是这是一个“类”的限定，所以还会有其他类型的访问标志。

目前只定义的8种。

可以看到：interface，enum，注解等东东，从编译器的角度来讲，都是差不多的。

4.类索引，父类索引 和接口索引。

一个类， 只有一个父类，并且有0~n个接口。

所以。类的索引，就是 当前类的信息，父类信息，接口信息。

这3个索引是连在一起的。

前2个表示在常量池中的位置，后面一个表示接口的个数。

5.字节码指令

早些年看《计算机组成与设计硬件/软件接口》一书的时候，非常过瘾，任何高级语言 最终的流向就是指令级，或者说CPU操作指令。

而计算机本质上只认识0 & 1，所以 简单可以理解为，java语言编译后，编程字节指令，然后经CPU处理。

所以此处就不介绍这部分内容。