Java class 文件结构

一、class 文件数据项的类型
u1
u2
u4
u8
...

二、class 文件的数据项

三、各数据项
1、魔数（magic）
4 个字节，固定为 0XCAFEBABE。

2、次版本号（minor_version）
2 个字节。

3、主版本号（major_version）
2 个字节。

4、常量池大小（constant_pool_count）
2 个字节。

5、常量池（constant_pool）
constant_pool_count-1 个 cp_info。
索引为 0 的常量池项空白，引用索引为 0 的常量池项则表示不引用任何常量池项。
常量池数据项类型：

class 文件的特殊字符串：
i. 类的全限定名：java/lang/Object
ii. 描述符：

引用类型：“L”+ 类型的全限定名 +“;”
数组类型：若干个“[”+ 数组中元素类型的对应字符串
方法：(参数 1 类型 参数 2 类型 参数 3 类型 ...)返回值类型 //各个参数类型之间没有空格， 参数列表和返回值类型之间也没有空格

iii. 特殊方法的方法名
构造方法：<init>
静态代码块：<clinit>

• CONSTANT_Utf8

CONSTANT_Utf8 类型数据项可表示：程序中的字符串常量， 类型的全限定名， 方法和字段的名称， 方法和字段的描述符， 属性相关字符串。

• CONSTANT_NameAndType

一个 CONSTANT_NameAndType_info 就表示了一个被调用的方法（如父类的构造函数）或一个被使用的字段。
仅在类中定义的字段或方法没有相应的 CONSTANT_NameAndType_info。

• CONSTANT_Integer

• CONSTANT_Float

• CONSTANT_Long

• CONSTANT_Double

• CONSTANT_String

• CONSTANT_Class
  一个 CONSTANT_Class_info 是对类或者接口的符号引用（包括数组）。

• CONSTANT_Fieldref
  该数据项表示对一个字段的符号引用， 可以是对本类中的字段的符号引用， 也可以是对其他类中的字段的符号引用， 可以是对成员变量字段的符号引用， 也可以是对静态变量的符号引用。
  字段必须被使用才会有相应的符号引用，只在类中定义是没有符号引用的。

• CONSTANT_Methodref
  对一个类中方法的符号引用， 可以是对本类中的方法的符号引用， 也可以是对其他类中的方法的符号引用， 可以是对成员方法的符号引用， 也可以是对静态方法的符号引用，但是不会是对接口中的方法的符号引用。
  方法必须被调用才会有相应的符号引用，只在类中定义是没有符号引用的。

• CONSTANT_InterfaceMethodref
  表示对一个接口方法的符号引用。

6、当前类（或者接口）的访问修饰符（access_flags）
2 个字节

7、对当前类的描述（this_class）（类的全限定名）
2 个字节（对一个 CONSTANT_Class_info 数据项的索引）。

8、对当前类的超类的描述（super_class）
2 个字节（对一个 CONSTANT_Class_info 数据项的索引）。

9、当前类所实现的接口的数量（interfaces_count）
注意， 只有当前类直接实现的接口才会被统计， 如果当前类继承了另一个类， 而另一个类又实现了一个接口， 那么这个接口不会统计在当前类的 interfaces_count 中。

10、当前类所实现的接口（interfaces）
interfaces_count 个 u2。
每个数据项指向常量池中的一个 CONSTANT_Class_info。

11、当前的类中定义的字段的个数（fields_count）
2 个字节。
注意， 这里包括静态字段， 但不包括从父类继承的字段。 如果当前 class 文件是由一个接口生成的， 那么这里的 fields_count 描述的是接口中定义的字段， 我们知道， 接口中定义的字段默认都是静态的。此外要说明的是， 编译器可能会自动生成字段， 也就是说， class 文件中的字段的数量可能多于源文件中定义的字段的数量。 举例来说， 编译器会为内部类增加一个字段， 这个字段是指向外围类的对象的引用。

12、当前的类中定义的字段（fields）
field_count 个 field_info。
field 结构：

• 标志位（access_flags）
  2 个字节。

• 字段名（name_index）
  2 个字节。
  指向常量池中的一个 CONSTANT_Utf8_info 数据项。

• 描述符（descriptor_index）
  2 个字节。
  指向常量池中的一个 CONSTANT_Utf8_info 数据项。

• 属性数量（attributes_count）
  2 个字节。

• 属性（attributes）
  可以出现在 filed_info 中的属性有三种， 分别是 ConstantValue， Deprecated， 和 Synthetic。

13、当前的类中定义的方法的个数（methods_count）

可以出现在 method_info 中的属性分别是 Code， Deprecated， Exceptions 和 Synthetic。

14、attribute_count

15、attribute
SourceFile // 内部类的，描述其外部类
InnerClasses // 外部类的，描述其内部类
Synchetic // 表示不是由用户代码生成的，是由编译器自动添加的，可以修饰方法和字段，例如，如果一个类不定义构造方法， 那么编译器会自动添加一个无参数的构造方法， 如果定义了静态字段或静态代码块， 还会根据具体情况， 增加静态初始化方法
ConstantValue // 修饰字段
Deprecated // 修饰字段和方法

符号引用：

最基本的 UTF-8 编码的 Unicode 字符串：
CONSTANT_Utf8

字面量：
CONSTATN_Integer
CONSTATN_Long
CONSTATN_Float
CONSTANT_Double
CONSTANT_String

符号引用：
CONSTANT_Class // 类或接口的符号引用
CONSTATN_NameAndType // 一个字段或方法的部分符号引用
// 以下三种符号引用由上面两种符号引用组成
CONSTATN_Fieldref // 字段的符号引用
CONSTANT_Methodref // 类中声明的方法的符号引用
CONSTANT_InterfaceMethodref // 接口中声明的方法的符号引用

#1、#2 等表示在常量池中的下标
#0 表示不引用任何常量池的项，比如

直接引用：
就是偏移量，根据这些偏移量可以找到相应的类，并在类的内存区域中找到对应的字段或方法。

class 文件其实就存了两样东西：字面量和符号引用。

参考：
《深入理解 Java 虚拟机》
《Java 虚拟机规范（JavaSE8）》
http://blog.csdn.net/brave2211/article/category/1593711/1