一、 java class 字节码概述以及Java字节码结构

java类型识别：Java类是编译器生成字节码有其特定的组织规律，Java虚拟机在加载类时，对编译期生成的字节码信息按照固定的格式进行解析，一步一步解析出来字节码中所存在的类型结构信息，从而在运行期完全还原出原始的Java类的全部结构  。

class的字节概述：每一个Java类被编译之后生成一个对应的.class 字节码文件，需要明白jvm加载java类的原理，首先需要知道java类被编译之成的.class格式文件结构。下面通过实例代码来描述字节码的组成格式。

 

一、idea中实例查看

1、首先我们在ida中创建一个项目，demo，然后  编译一下，如下图所示：

以上文件就是一个spring boot 项目的一个程序入口带有main 方法的类

2、查看编译之后的字节码文件：通过在ida中安装HexView插件查看（HexView使用，请翻看另一篇安装HexView），

3、通过反编译之后的class文件，做如下对比：

通过以上两个文件前后对比，我们发现编译后的文件，自动加上了默认的构造该函数 

二、class 文件构成基础

1、class文件构成基础

在class字节码文件中，数据都是以二进制流的形式存储。字节流都安装规定的顺序排序，字节码之间不存在任何空袭，对于超过8位的数据，按照Big-Endian(大端)的顺序存储，即:低地址存放高有效字节，反之小端(little endian):低字节存放地有效字节。

2、class 文件的10个组成结构

  class字节码文件采用类似c语言的结构体存储数据，主要分以下

（1），我们来说明一下：class文件只有两种数据类型：无符号数和表。如下表所示

数据类型	定义	说明
无符号	无符号数可以用来描述数字、索引引用、数量值或按照utf-8编码构成的字符串值。	其中无符号数属于基本的数据类型。 以u1、u2、u4、u8来分别代表1个字节、2个字节、4个字节和8个字节
表	表是由多个无符号数或其他表构成的复合数据结构。	有的表都以“_info”结尾。 由于表没有固定长度，所以通常会在其前面加上个数说明。

（2）、以下就是字节码结构表

类型	名称	说明	长度（字节）
u4	magic	魔数，识别Class文件格式	4
u2	minor_version	副版本号	2
u2	major_version	主版本号	2
u2	constant_pool_count	常量池计算器	2
cp_info	constant_pool	常量池	n
u2	access_flags	访问标志	2
u2	this_class	类索引	2
u2	super_class	父类索引	2
u2	interfaces_count	接口计数器	2
u2	interfaces	接口索引集合	2
u2	fields_count	字段个数	2
field_info	fields	字段集合	n
u2	methods_count	方法计数器	2
method_info	methods	方法集合	n
u2	attributes_count	附加属性计数器	2
attribute_info	attributes	附加属性集合	n

 

一个class字节码文件主要由以下10部分组成：

1、MaginNamber

2、Version

3、Constant_pool

4、Access_flag

5、This_class

6、Super_class

7、Interfaces

8、Fields

9、Methods

10、Attributes

三、二进制文件解读，如下图所示：

1、MaginNamber 即魔数，是用来标志class文件的，位于每一个java class 文件的最前面4个字节，值固定为0xCAFEBABE不变。虚拟机加载文件时会先检查这4个字节，如果不是0xCAFEBABE，则虚拟机拒绝加载该文件，这样就可以防止加载非class文件而造成虚拟机奔溃。

2、Version 即版本号，字段由2个长度为2个字节的字段组成，分别是Major Version 和 Minor Version，代表当前class文件的主版本号和次版本号 。不同的虚拟机支持Java class 文件的版本范围是不同的，所以在加载class文件之前可以先看看该class文件是否为当前虚拟机支持范围之内的，避免加载不支持的class文件。（高版本兼容低版本，反转不支持）

3、Constant_pool 即常量池，是从class文件的第9个字节开始。首先是2个字节（第9、第10两个字节）的长度字段constant_pool_count,表名常量池包含了多少个常量。接下来是二进制信息描述[constant_pool_conut-1]个常量，里面放的是字面常量和符号引用。

  字面常量主要包含文本串以及被声明final的常量。

  符号引用包含类和接口的全局限定名、字段的名称和描述符、方法的名称和描述符。

4、Access_flag,主要保存当前类的访问权限。

5、This_cass,主要保存当前类的全局限定名在常量池的索引。

6、Super_class,主要保存当前类的父类的全局限定名在常量池里的索引。

7、Interfaces，主要保存当前类的接口列表，包含两部分内容：interfaces_count和interfaces[interfaces_count]

interfaces_count指的是当前类实现的接口数目。

interfaces[]是包含interfaces_count 个接口的全部限定名的索引的数组。

8、Fields，主要保存当前类的成员列表，包含两部分内容：fields_count 和 fields[fields_count ].

fields_count 是类变量和实例变量字段的数量总和。

field[]是包含字段详细信息列表。

9、Methods，主要保存当前类的方法列表，包含两部分内容:Methods_count 和 Methods[Methods_count].

Methods_count是该类或者接口显式定义的方法的数量。

Methods[]是包含方法信息的一个详细列表。

10、Attributes,主要保存当前类attribute列表，包含Attributes_count 和Attributes[Attributes_count].

好了，暂时就先学习到这吧，眼睛都看晕了