java虛擬機(jī)——class文件結(jié)構(gòu)

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java虛擬機(jī)講解第四篇

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1、講解內(nèi)容邏輯梳理圖：

邏輯圖為百度腦圖，以下為原圖連接：http://naotu.baidu.com/file/782b9fc9f78e729b19620026e615e5ad?token=94dc2c66cbffbd25

2、內(nèi)容詳細(xì)講解：

2.1：class文件結(jié)構(gòu)包含要素：

2.1.1、魔術(shù)（magic）：class文件的頭4個(gè)字節(jié)為魔術(shù)，用來(lái)確定class文件是否能被虛擬機(jī)接受。

2.1.2、主次版本號(hào)（minor_version、major_version）：5、6字節(jié)為次版本號(hào)，7、8為主版本號(hào)，jdk從45開始遞增版本號(hào)，jdk支持向下兼容版本，即jdk1.2可以運(yùn)行jdk1.1編譯的class文件。

2.1.3、接著主次版本號(hào)之后的是常量池（constant_pool_count、constant_pool）：常量池中主要包括兩大類常量，字面量和符號(hào)引用。字面量：文本字符串、聲明為final的常量值。符號(hào)引用：類和接口的全限定名、字段的名稱和描述符、方法的名稱和描述符。

2.1.4、訪問(wèn)標(biāo)志（access_flags）：用戶識(shí)別類或者接口層次信息。Class是類還是接口，是否定義為public，是否定義為abstract，如果是類，是否被聲明為final。

2.1.5、類索引、父類索引、接口索引集合（this_class、super_class、interface_count、interfaces）：類索引用于確定類的全限定名，父類索引用于確定父類的全限定名。除java.lang.Object類之外，其他所有類的父類索引都不為0。由于java支持多實(shí)現(xiàn)，所以接口索引為集合。

2.1.6、字段表集合（fields_count、fields）：用于描述接口或類聲明的變量，包括類級(jí)變量和實(shí)例級(jí)變量。字段信息包括：字段的作用域（public、private、protecte）、實(shí)例變量還是類變量（是否有static修飾）、可變性（是否有final修飾）、并發(fā)可見(jiàn)性（是否有volatile修飾）、可否被序列化（是否有transient修飾）、字段數(shù)據(jù)類型、字段名稱。

2.1.7、方法表集合（methods_count、methods）：包含訪問(wèn)標(biāo)志（access_flags）、名稱索引（name_index）、描述符索引（descriptor_index）、屬性表集合（attributes）。方法內(nèi)的代碼在編譯后會(huì)存放到屬性表集合中一個(gè)名為Code的屬性里面。

2.1.8、屬性表集合（attributes_count、attributes）：Class文件、字段表、方法表都包含了屬性表集合。

a）、Code屬性：java代碼經(jīng)過(guò)javac編譯后字節(jié)碼存在Code屬性中。接口和抽象類的方法不會(huì)存在Code屬性中。

b）、Exception屬性：描述的是throws關(guān)鍵字后面列舉的異常。

c）、LineNumberTable屬性：描述源代碼行號(hào)和字節(jié)碼行號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)程序拋出異常時(shí)使用?？蛇x。

d）、LocalVariableTable屬性：描述局部變量表中的變量和java源代碼中的變量之間關(guān)系?？蛇x。

e）、SourceFile屬性：記錄生成Class文件的源代碼文件名稱?？蛇x。

f）、ConstantValue屬性：通知虛擬機(jī)自動(dòng)為static靜態(tài)變量賦值。同時(shí)使用final和static修飾的基本類型和java.lang.String，編譯后會(huì)生成ConstantValue屬性并初始化，否則會(huì)在實(shí)例構(gòu)造器（<clinit>）中初始化。

g）、InnerClasses屬性：記錄內(nèi)部類和宿主類之間關(guān)系。

h）、Deprecated、Synthetic屬性：Deprecated已棄用。Synthetic表示字段或方法不是由java源代碼產(chǎn)生，由編譯器自行添加。

i）、StackMapTable屬性：該屬性在虛擬機(jī)類加載字節(jié)碼驗(yàn)證階段被新類型檢查驗(yàn)證器使用。一個(gè)方法的Code屬性最多有一個(gè)該屬性。

j）、Signature屬性：泛型的標(biāo)識(shí)，可出現(xiàn)在類、字段表、方法表結(jié)構(gòu)中。

k）、BootstrapMethods屬性：jdk1.7之后新增，該屬性用于保存invokedynamic指令引用的引導(dǎo)方法限定符。

2.2、虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)方式分兩種：

2.2.1、將輸入的java虛擬機(jī)代碼在加載和執(zhí)行時(shí)翻譯成另一種虛擬機(jī)的指令集。

2.2.2、將輸入的java虛擬機(jī)代碼在加載和執(zhí)行時(shí)翻譯成宿主機(jī)CPU的本地指令集（即JIT代碼生成技術(shù)）。

往期回顧：

1）、Java虛擬機(jī)——運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域（圖文方式講解運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域的內(nèi)容）

2）、java虛擬機(jī)——垃圾收集（圖文方式講解垃圾算法、垃圾收集器等內(nèi)容）

3）、java虛擬機(jī)——性能監(jiān)控常用命令（圖文方式講解性能監(jiān)控常用命令）

4）、java虛擬機(jī)——class類文件結(jié)構(gòu)（圖文方式講解類文件結(jié)構(gòu)內(nèi)容）

5）、java虛擬機(jī)——類加載機(jī)制（圖文方式講解類加載過(guò)程）

6）、java虛擬機(jī)——虛擬機(jī)字節(jié)碼執(zhí)行引擎（圖文方式講解字節(jié)碼執(zhí)行過(guò)程）

7）、java虛擬機(jī)——java文件編譯過(guò)程（圖文方式講解java文件編譯過(guò)程）

8）、java虛擬機(jī)——即時(shí)編譯器和解釋器（圖文方式講解即時(shí)編譯器和解釋器的工作內(nèi)容）

9）、java虛擬機(jī)——內(nèi)存模型和線程（圖文方式講解內(nèi)存模型和線程內(nèi)容）

10）、java虛擬機(jī)——線程安全與鎖優(yōu)化（圖文方式講解線程安全及鎖優(yōu)化內(nèi)容）

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