這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)?lái)有關(guān)深入淺析Java中的class文件格式，文章內(nèi)容豐富且以專(zhuān)業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

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class文件中的fields_count和fields

fields_count描述的是當(dāng)前的類(lèi)中定義的字段的個(gè)數(shù)， 注意， 這里包括靜態(tài)字段， 但不包括從父類(lèi)繼承的字段。 如果當(dāng)前class文件是由一個(gè)接口生成的， 那么這里的fields_count描述的是接口中定義的字段， 我們知道， 接口中定義的字段默認(rèn)都是靜態(tài)的。此外要說(shuō)明的是， 編譯器可能會(huì)自動(dòng)生成字段， 也就是說(shuō)， class文件中的字段的數(shù)量可能多于源文件中定義的字段的數(shù)量。 舉例來(lái)說(shuō)， 編譯器會(huì)為內(nèi)部類(lèi)增加一個(gè)字段， 這個(gè)字段是指向外圍類(lèi)的對(duì)象的引用。 

位于fields_count下面的數(shù)據(jù)叫做fields， 可以把它看做一個(gè)數(shù)組， 數(shù)組中的每一項(xiàng)是一個(gè)field_info 。這個(gè)數(shù)組中一共有fields_count個(gè)field_info ， 每個(gè)field_info都是對(duì)一個(gè)字段的描述。 下面我們?cè)敿?xì)講解field_info的結(jié)構(gòu)。 每個(gè)field_info的結(jié)構(gòu)如下：

（1）access_flags

其中access_flags占兩個(gè)字節(jié)， 描述的是字段的訪問(wèn)標(biāo)志信息。 這里就不在詳細(xì)介紹了， 下面給出一張表格（該表格來(lái)自《深入Java虛擬機(jī)》）：

（2）name_index

access_flags下面的兩個(gè)字節(jié)是name_index， 這是一個(gè)指向常量池的索引， 它描述的是當(dāng)前字段的字段名。 這個(gè)索引指向常量池中的一個(gè)CONSTANT_Utf8_info數(shù)據(jù)項(xiàng)。 這個(gè)CONSTANT_Utf8_info數(shù)據(jù)項(xiàng)中存放的字符串就是當(dāng)前字段的字段名。 

（3）descriptor_index

name_index下面的兩個(gè)字節(jié)叫做descriptor_index ， 它同樣是一個(gè)指向常量池的索引， 它描述的是當(dāng)前字段的描述符。 這個(gè)索引指向常量池中的一個(gè)CONSTANT_Utf8_info數(shù)據(jù)項(xiàng)。 這個(gè)CONSTANT_Utf8_info數(shù)據(jù)項(xiàng)中存放的字符串就是當(dāng)前字段的描述符。 

（4）attributes_count和attributes

descriptor_index 下面是attributes_count和attributes 。 這是對(duì)當(dāng)前字段所具有的屬性的描述。 這里的屬性和源文件中的屬性不是同一個(gè)概念， 在源文件測(cè)層面中， 屬性是字段的另一種叫法， 希望讀者不要疑惑。讀者也不要輕視class文件中的屬性， 這些屬性可以描述很多的信息。 我們會(huì)在后面的文章中進(jìn)行介紹。 

attributes_count表示這個(gè)字段有幾個(gè)屬性。attributes 可以看成一個(gè)數(shù)組， 數(shù)組中的每一項(xiàng)都是一個(gè)attribute_info ， 每個(gè)attribute_info 表示一個(gè)屬性， 數(shù)組中一共有attributes_count個(gè)屬性。可以出現(xiàn)在filed_info中的屬性有三種， 分別是ConstantValue， Deprecated， 和 Synthetic。 這些屬性會(huì)在后面的文章中進(jìn)行介紹。

下面我們以代碼的形式進(jìn)行解釋?zhuān)?源碼如下：

package com.bjpowernode.test; 


public class Programer extends Person{ 


 
 private Computer computer; 
 
 public Programer(Computer computer){ 
  this.computer = computer; 
 } 
 
public void doWork(){ 
  computer.calculate(); 
 } 
}

反編譯之后， 常量池中會(huì)有如下信息（這里省略了大部分無(wú)關(guān)信息）：

Constant pool: 
 
......... 
......... 
 
 #5 = Utf8    computer 
 #6 = Utf8    Lcom/jg/zhang/Computer; 
 
......... 
......... 
 
{ 
 
 private com.jg.zhang.Computer computer; 
 flags: ACC_PRIVATE 
 
......... 
......... 
 
} 

從反編譯的結(jié)果可以看出， 源文件中定義了一個(gè)Computer類(lèi)型的字段computer， 并且是private的。 然后常量池中有這個(gè)字段的字段名和描述符。 其中常量池第五項(xiàng)的CONSTANT_Utf8_info是字段名， 第六項(xiàng)的CONSTANT_Utf8_info是該字段的描述符。這里有一點(diǎn)需要說(shuō)明， 在反編譯Programer.class時(shí)，由于computer是私有的， 要加- private選項(xiàng)， 否則的話， 雖然常量池中有字段引用信息， 但是不會(huì)輸出字段信息， 即下面這兩行不會(huì)輸出：

private com.bjpowernode.test.Computer computer; 
flags: ACC_PRIVATE 

如果在javap中加入 - private選項(xiàng)， 那么就會(huì)有上面兩行的輸出。 使用的命令如下：

javap -c -v -private -
classpath . com.bjpowernode.test.Programer 

 根據(jù)反編譯的結(jié)果，可以下面給出示意圖， 該圖說(shuō)明了與computer相對(duì)應(yīng)的field_info是不合引用常量池的 （ 其中虛線范圍內(nèi)表示常量池）：

class文件中的methods_count和methods

fields下面的信息是methods_count和methods 。 methods_count描述的是當(dāng)前的類(lèi)中定義的方法的個(gè)數(shù)， 注意， 這里包括靜態(tài)方法， 但不包括從父類(lèi)繼承的方法。 如果當(dāng)前class文件是由一個(gè)接口生成的， 那么這里的methods_count描述的是接口中定義的抽象方法的數(shù)量， 我們知道， 接口中定義的方法默認(rèn)都是公有的。此外需要說(shuō)明的是， 編譯器可能會(huì)在編譯時(shí)向class文件增加額外的方法， 也就是說(shuō)， class文件中的方法的數(shù)量可能多于源文件中由用戶(hù)定義的方法。 舉例來(lái)說(shuō)： 如果當(dāng)前類(lèi)沒(méi)有定義構(gòu)造方法， 那么編譯器會(huì)增加一個(gè)無(wú)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)<init>； 如果當(dāng)前類(lèi)或接口中定義了靜態(tài)變量， 并且使用初始化表達(dá)式為其賦值， 或者定義了static靜態(tài)代碼塊， 那么編譯器在編譯的時(shí)候會(huì)默認(rèn)增加一個(gè)靜態(tài)初始化方法<clinit> 。  

位于methods_count下面的數(shù)據(jù)叫做methods ， 可以把它看做一個(gè)數(shù)組， 數(shù)組中的每一項(xiàng)是一個(gè)method_info 。這個(gè)數(shù)組中一共有methods_count個(gè)method_info ， 每個(gè)method_info 都是對(duì)一個(gè)方法的描述。 下面我們?cè)敿?xì)講解method_info 的結(jié)構(gòu)。 每個(gè)method_info 的結(jié)構(gòu)如下， 幾乎和field_info的結(jié)構(gòu)是一樣的：

（1）access_flags

 其中access_flags占兩個(gè)字節(jié)， 描述的是方法的訪問(wèn)標(biāo)志信息。 這里就不在詳細(xì)介紹了， 下面給出一張表格（該表格來(lái)自《深入Java虛擬機(jī)》）：

（2）name_index

access_flags下面的兩個(gè)字節(jié)是name_index， 這是一個(gè)指向常量池的索引， 它描述的是當(dāng)前方法的方法名。 這個(gè)索引指向常量池中的一個(gè)CONSTANT_Utf8_info數(shù)據(jù)項(xiàng)。 這個(gè)CONSTANT_Utf8_info數(shù)據(jù)項(xiàng)中存放的字符串就是當(dāng)前方法的方法名。 

（3）descriptor_index

name_index下面的兩個(gè)字節(jié)叫做descriptor_index ， 它同樣是一個(gè)指向常量池的索引， 它描述的是當(dāng)前方法的描述符。 這個(gè)索引指向常量池中的一個(gè)CONSTANT_Utf8_info數(shù)據(jù)項(xiàng)。 這個(gè)CONSTANT_Utf8_info數(shù)據(jù)項(xiàng)中存放的字符串就是當(dāng)前方法的描述符。 

（4）attributes_count和attributes

descriptor_index 下面是attributes_count和attributes 。 這是對(duì)當(dāng)前方法所具有的屬性的描述。 這里的屬性和源文件中的屬性不是同一個(gè)概念， 在源文件測(cè)層面中， 屬性是字段的另一種叫法， 希望讀者不要疑惑。讀者也不要輕視class文件中的屬性， 這些屬性可以描述很多的信息。 我們會(huì)在后面的文章中進(jìn)行介紹。 

attributes_count表示這個(gè)字段有幾個(gè)屬性。attributes 可以看成一個(gè)數(shù)組， 數(shù)組中的每一項(xiàng)都是一個(gè)attribute_info ， 每個(gè)attribute_info 表示一個(gè)屬性， 數(shù)組中一共有attributes_count個(gè)屬性?？梢猿霈F(xiàn)在method_info 中的屬性有三種， 分別是Code， Deprecated， Exceptions 和Synthetic。 在這幾個(gè)屬性中， 尤其是Code和Exceptions 非常重要， 這兩個(gè)屬性對(duì)于在class文件中完整描述一個(gè)方法起著至關(guān)重要的作用， 其中Code屬性中存放方法的字節(jié)面指令，Exceptions 屬性是對(duì)方法聲明中拋出的異常的描述 。 這兩屬性以及其他一些屬性， 會(huì)在下一篇文章中詳細(xì)介紹， 敬請(qǐng)關(guān)注。

介紹完了每個(gè)method_info的結(jié)構(gòu)， 下面我們以代碼來(lái)說(shuō)明， 還是使用上面的源碼：

package com.jg.zhang; 
 
public class Programer extends Person{ 
 
  
 private Computer computer; 
  
 public Programer(Computer computer){ 
  this.computer = computer; 
 } 
  
 public void doWork(){ 
  computer.calculate(); 
 } 
} 

反編譯之后， 常量池中會(huì)有如下信息（這里省略了大部分無(wú)關(guān)信息）：

Constant pool: 
 
......... 
 
 #7 = Utf8    <init> 
 #8 = Utf8    (Lcom/jg/zhang/Computer;)V 
 
......... 
 
 #12 = Utf8    ()V 
 
......... 
 
 #19 = Utf8    doWork 
 
{ 
 
......... 
 
 public com.jg.zhang.Programer(com.jg.zhang.Computer); 
 flags: ACC_PUBLIC 
 
......... 
 
 public void doWork(); 
 flags: ACC_PUBLIC 
 
......... 
} 

由反編譯結(jié)果可以看出， 該類(lèi)中定義了兩個(gè)方法， 其中一個(gè)是構(gòu)造方法， 一個(gè)是doWork方法， 且這兩個(gè)方法都是public的。 這兩個(gè)方法的描述信息都存放在常量池。 其中第7項(xiàng)的CONSTANT_Utf8_info為構(gòu)造方法的方法名， 第8項(xiàng)的CONSTANT_Utf8_info為構(gòu)造方法的方法描述符， 第19項(xiàng)的CONSTANT_Utf8_info為doWork方法的方法名， 第12項(xiàng)的CONSTANT_Utf8_info為doWork方法的方法描述符。 

根據(jù)常量池中的信息， 可以得出如下的示意圖， 該示意圖形象的說(shuō)明了class文件中的method_info是如何引用常量池中的數(shù)據(jù)項(xiàng)來(lái)描述當(dāng)前類(lèi)中定義的方法的。 圖中虛線范圍內(nèi)表示常量池所在的區(qū)域：

總結(jié)

到此為止， 我們就介紹完了class文件中的fields和methods， 進(jìn)行一下總結(jié)。 
 fields是對(duì)當(dāng)前類(lèi)中定義的字段的描述， 其中每個(gè)字段使用一個(gè)field_info表示， fields中有fields_count個(gè)field_info。
methods是對(duì)當(dāng)前類(lèi)或者接口中聲明的方法的描述， 其中每個(gè)方法使用一個(gè)method_info表示， methods中有methods_count個(gè)method_info。 

上述就是小編為大家分享的深入淺析Java中的class文件格式了，如果剛好有類(lèi)似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

標(biāo)題名稱(chēng)：深入淺析Java中的class文件格式
文章路徑：http://chinadenli.net/article28/gjecjp.html

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