Class文件結構

class文件是二進制文件，這里要介紹的是這個二級制文件的結構。

思考：一個java文件編譯成class文件，如果要描述一個java文件，需要哪些信息呢？

• 基本信息：類名、父類、實現哪些接口、方法個數、每個方法名稱和參數和訪問屬性、每個方法的內容、屬性個數、屬性名稱和類型和訪問屬性、構造方法。
• 編譯信息：編譯的JDK版本

Class文件結構參照表

• 常量池表長度 = constant_pool_count(常量個數) - 1， 原因是 常量池第0個位置被JVM占用了表示為null

Class文件示例分析

.java文件

public class TulingByteCode {private String userName;public String getUserName() {return userName;}public void setUserName(String userName) {this.userName = userName;}
}

先將其編譯成class文件：javac TulingByteCode.java

再將.class文件反編譯：javap -v TulingByteCode.class

.class文件反編譯

Classfile /Users/xxxx/Documents/xxx/xxxx/app/test/src/test/java/com/xxxx/xxxxx/TulingByteCode.classLast modified 2025-8-14; size 450 bytesMD5 checksum 9e4f059c2aa6ec60f9c7f0093b58a2f6Compiled from "TulingByteCode.java"
public class com.xxxxx.xxxxxxx.TulingByteCodeminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:#1 = Methodref          #4.#17         // java/lang/Object."<init>":()V#2 = Fieldref           #3.#18         // com/xxxx/xxxxx/TulingByteCode.userName:Ljava/lang/String;#3 = Class              #19            // com/xxxxx/xxxxxxx/TulingByteCode#4 = Class              #20            // java/lang/Object#5 = Utf8               userName#6 = Utf8               Ljava/lang/String;#7 = Utf8               <init>#8 = Utf8               ()V#9 = Utf8               Code#10 = Utf8               LineNumberTable#11 = Utf8               getUserName#12 = Utf8               ()Ljava/lang/String;#13 = Utf8               setUserName#14 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V#15 = Utf8               SourceFile#16 = Utf8               TulingByteCode.java#17 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V#18 = NameAndType        #5:#6          // userName:Ljava/lang/String;#19 = Utf8               com/xxxx/xxxxxx/TulingByteCode#20 = Utf8               java/lang/Object
{public com.xxxxx.xxxxxx.TulingByteCode();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=1, args_size=10: aload_01: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V4: returnLineNumberTable:line 7: 0public java.lang.String getUserName();descriptor: ()Ljava/lang/String;flags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=1, args_size=10: aload_01: getfield      #2                  // Field userName:Ljava/lang/String;4: areturnLineNumberTable:line 11: 0public void setUserName(java.lang.String);descriptor: (Ljava/lang/String;)Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=2, locals=2, args_size=20: aload_01: aload_12: putfield      #2                  // Field userName:Ljava/lang/String;5: returnLineNumberTable:line 15: 0line 16: 5
}
SourceFile: "TulingByteCode.java"

.class文件二進制

部分截圖如下：

.class文件分析

1. 常量池入口

第一行 00 09

常量池入口（常量個數），占用二個字節,表示常量池中的個數=00 19 (25)-1=24個, 為啥需要-1，因為常量池中的第0個位置被JVM占用了表示為null ，所以編譯出來的常量池索引是從1開始的.

對應的.class反編譯結果中，常量池有24個，索引從1開始。

2. 常量池類

JVM數據類型

????????JVM表示數據類型時，表示數據類型時有自己的規范。

????????基本參數類型和void類型都是用一個大寫的字符來表示，對象類型是通過一個大寫L加全類名表示，這么做的好處就是在保證jvm能讀懂class文件的情況下盡量的壓縮class文件體積.

基本數據類型表示:

• B---->byte
• C---->char
• D---->double
• F----->float
• I------>int
• J------>long
• S------>short
• Z------>boolean
• V------->void

對象類型:

• String------>Ljava/lang/String;(后面有一個分號)

對于數組類型: 每一個唯獨都是用一個前置 [ 來表示比如:

• int[] ------>[ I,
• String [][]------>[[Ljava.lang.String;

用描述符來描述方法，先參數列表，后返回值的格式，參數列表按照嚴格的順序放在()中。

比如源碼 String getUserInfoByIdAndName(int id,String name) 的方法描述符號（I,Ljava/lang/String;）Ljava/lang/String;

?常量池類型分類

u1,u2,u4,u8分別代表1個字節,2個字節,4個字節,8個字節的無符號數。

規范性的數據，暫時不全列出來了， 舉個栗子吧

分析常量池的第一個常量：

• class_index 00 04? ?: 二個字節表示的是是方法所在類 指向常量池的索引位置為#4,然后我們發現#4的常量類型是Class，也是符號引用類型，指向常量池#24的位置,而#24是的常量池類型是字面量值為:java/lang/Object
• name_and_type_index 00 15：二個字節表示是方法的描述符，指向常量池索引#21的位置,我們發現#21的常量類型是"NameAndType類型"屬于引用類型，指向常量池的#7 #8位置，#7常量類型是UTF-8類型屬于字面量值為:<init>? 構造方法， #8常量也是UTF-8類型的字面量值為:()V

• 所以常量池中的第一個常量是：java/lang/Object."<init>":()V

常量池可以看作java class類的一個資源倉庫(比如Java類定的方法和變量信息),我們后面的方法 類的信息的描述信息都是通過索引去常量池中獲取。

常量池中主要存放兩種常量,一種是字面量 ，一種是符號引用。

編譯的時候確認局部變量表的長度