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以下爲一個Java類--Temp4Test
package com.demo;
public class Temp4Test extends Temp3Test {
private int i = 1;
public float f;
public static String thisstr = "";
public Temp4Test(int ii, String str, float ff) {
i = ii;
thisstr = str;
f = ff;
}
public static void main(String[] args) {
Temp4Test t4 = new Temp4Test(100, "hello", 5.5f);
System.out.println(t4);
}
@Override
public String toString() {
return "[" + i + " , " + thisstr + " , " + f + "]";
}
}
其父類Temp3Test.java的實現爲：
package com.demo;
public class Temp3Test implements Cloneable {
private int ii;
public static String str = "hi";
public static void main(String[] args) {
int i = 123;
}
}
所生成的Temp4Test.class的二進制文件爲：
下面逐位分析一下二進制文件中各位的含義
a.象徵是.class文件的魔數：頭4個Byte，看到這4個Byte就可以基本確認爲一個.class文件，固定值：0xCAFEBABE。
b.class文件版本號，第5、6個字節是次版本號，第7、8個字節爲主版本號，在上述二進制碼爲0x00000034，代表版本號爲52.0即JDK1.8.0
c.常量池，從0x0052開始（含0x0052）
c.1 首先的兩個字節爲常量池中所含常量的數量，本例中即爲0x0052，所代表的數爲：0x0052==5*16+2-1==81（換爲十進制爲81個常量）
c.2 從0x07開始爲1-81個常量的二進制位表，開始位如下圖所示：
常量池共有14種類型的常量，如下圖所示，截圖來源於《深入理解Java虛擬機》
每一個常量，第一位均爲該常量類型，即上述表中14項之一，以第一個常量爲例0x07表示類或接口的符號引用，即CONSTANT_Class_info，此類型結構爲：
因此第一個常量即爲0x070002，0x0002是一個索引，表示指向第二個常量，第二個常量類型爲0x01，爲下圖所示二進制位
0x01表示（上面有表）CONSTANT_Utf8_info，即字符串，CONSTANT_Utf8_info類型的常量結構爲下圖：
可知，第二個常量對應的二進制碼爲：0x010012(共計1*16+2=18位)636F6D2F64656D6F2F54656D703454657374，後面的字符串所對應的文本爲：com/demo/Temp4Test，以此類推，可以推出上述二進制文件中的所有常量池常量，以下是我手寫的一個推導圖，有點粗漏，^_^
以下爲14種常量項的結構總表
d.訪問標誌，緊挨着常量池的兩個字節，含義如下表：
在上述示例中爲：
0x0021==0x0001|0x0020表示是一個由用戶定義的public的類
e.接下來的二進制表示該類的繼承關係，共有三項內容：
e.1 類索引，兩個字節，常量池中的對本類的描述
e.2 父類索引，兩個字節，常量池中對父類的描述
e.3 接口索引，頭兩個字節表示接口數，然後，緊跟進接口列表
本例中的二進制碼爲：
0x0001表示常量池中第一個常量爲類索引，0x0003爲表示常量池中第三個常量爲父類索引，0x0000表示實現的接口個數爲0個
f.接着的二進制表示字段表，頭兩位爲個數，從上圖可以看出，有三個字段（0x0003），每個字段規則如下圖
f.1 access_flags的取值如下圖
f.2 name_index的含義，同上，映射至常量池中的常量索引
f.3 descriptor_index，描述符，表示該變量的類型，此處插一下描述符的表示規則：
f.3.* 描述符中的字符含義如下：
f.3.** 表示數組時，每一個維度前用“[”表示
f.3.*** 描述方法，先參後返回值
下面舉一個描述符的例子：
上面的例子中，Temp4Test.java類中的構造函數的返回值及參數描述爲：(ILjava/lang/String;F)V
本例中的字段表，三個字段分別爲：
0x0002(private)00050006(查看第五常量、第六常量)0000
0x0001(public)00070008(查看第七常量、第八常量)0000
0x0009(0x0001|0x0008 public static)0009000A(查看第九常量、第十常量)0000
g.接着的二進制表示方法表，頭兩位爲個數，從上圖可以看出，有四個字段（0x0004），每個方法表述規則如下圖
g.1 access_flags的含義與字段表有所差別，具體如下圖：
其他的name_index、descriptor_index同字段表
g.2 在本例中，方法1-方法4的二進制塊如下圖：
方法1：
兩個紅色豎線中間的部分
方法2：
方法3：
方法4：
g.3 下面找一個方法來說明一下方法的二進制怎麼看，以方法2爲例
0x0001 -- public
0x0014 -- 第二十個常量，方法名
0x0015 -- 第二十一個常常，方法描述
0x0001 -- 含有一個屬性表
後面一直到方法結束均爲屬性表的二進制內容
g.4 屬性是一個特別複雜的二進制規則，之後會寫一篇文章專門說述一下屬性表的讀法，在此不一一展開描述，只說一下當前例子方法（即方法2）中的屬性表讀取規則
0x000D -- 第十三個常量，查常量表，可知，表示該屬性爲Code，Code的屬性規則爲：
attribute_name_index，即0x000D，表示Code
attribute_length，表示該屬性所佔字節數（不包括attribute_name_index和attribute_length），方法2中爲0x00000074==7*16+4==116
max_stack，最大堆棧數爲0x0002
max_locals，最大臨時變量數爲0x0004
code_length，字節碼數量爲0x00000018 == 16+8 == 24Byte
code，如下圖：
字節碼的閱讀不在該文中討論
exception_table_length，0x0000，沒有
attributes_count，0x0002，下面內嵌了兩個屬性表，內嵌的屬性表的讀取方式同上面所述，和外層的讀取規則是一樣的，只是屬性不爲Code了。因屬性表的全部分類並未羅列，也就不再讀了從0x0012開始直到方法2結束，均爲這兩個屬性表的二進制碼。
h.方法表的二進制碼結束後，對於本例來講，基本二進制碼就進入最後了，還剩一點是SourceFile的屬性，讀法，如下：
對應的二進制爲：
0x0050，第八十位常量--SourceFile
0x00000002，後面還有兩位，這個值在SourceFile類型中是定值，只有2位，原因就是上圖的規則定義
0x0051，第八十一位常量
結語：終於把類的二進制文件讀完了，當然，上述例子比較簡單，但麻雀雖小五臟俱全，複雜的文件只是多了一些其他類別，讀法是和上述例子一致的。上面有一些內容將在後續文章中繼續詳述，會有一篇文章專門講述文本化的常量池是如何讀的，還會有一篇文章講述屬性表，再有一篇文章詳述字節碼，文中的截圖來源於《深入理解Java虛擬機》，在此向作者致以最深的敬意，同時，圖片若侵權，請聯繫我，將第一時間刪除。
比二進制更方便的是文本形態的閱讀方法，詳見第二篇：Java中的類文件結構之二：分析一個.class文件的文本化閱讀