6.1.概述

越来越多的程序语言选择了与操作系统和机器指令集无关的、平台中立的格式作为程序编译后的存储格式。

6.2.无关性的基石

  • 平台无关性

各种不同平台的虚拟机与所有平台都统一使用的程序存储格式-字节码(ByteCode),是构成平台无关性的基石.

  • 语言无关性

实现语言无关性的基础是虚拟机和字节码存储格式。Java虚拟机不和包括Java在内的任何语言绑定,它只与“Class文件”这种特定的二进制文件格式所关联。

6.3.Class类文件的结构

Class文件是一组以8位字节为基础单位的二进制流,各个数据项目严格按照顺序紧凑地排列在Class文件之中,中间没有添加任何分隔符。根据java虚拟机规范的规定,Class文件格式采用一种类似于C语言结构体的伪结构来存储数据,这种伪结构中只有无符号数和表。

  • 无符号数属于基本的数据类型,以u1,u2,u4,u8来代表1个字节,2个字节,4个字节和8个字节。

无符号数可以用来描述数字、索引引用、数量值或者按照UTF-8编码构成字符串值。

  • 表是由多个无符号数或者其他表作为数据项构成的复合数据类型,所以表都习惯性地以“_info”结尾。

表用于描述有层次关系的复合结构的数据,整个Class文件本质上就是一张表。由以下表格所示的数据项构成。

类型

名称

数量

备注

u4

magic

1

魔数值;Java文件为CAFEBABE

u2

minor_version

1

此版本

u2

major_version

1

主版本;十进制45表示JDK1.1

u2

constant_pool_count

1

常量数

cp_info

constant_pool

constant_pool_count-1

常量池

u2

access_flags

1

访问标识

u2

this_class

1

当前类索引值

u2

super_class

1

当前类的父类索引值,Java单继承

u2

interfaces_count

1

当前类的接口数量值,Java多实现

u2

interfaces

interfaces_count

当前类的接口索引值

u2

fields_count

1

字段数量

field_info

fields

fields_count

字段信息表

u2

methods_count

1

方法数量

method_info

methods

methods_count

方法信息表

u2

attributes_count

1

属性数量

attribute_info

attributes

attributes_count

属性信息表

6.3.1.魔数与Class文件的版本

  • magic - u4

魔数(Magic-Number),用于确定该文件是否为一个能被虚拟机接受的class文件

很多文件存储标准中都用魔数来进行身份识别,如gif,jpeg都在文件头中存有魔数。JAVA的class文件魔数为CAFEBABE。

  • minior_version - u2

次版本号

  • major_version - u2

主版本号。

Java版本号从45开始。0x002D等同于十进制2*16+13=45,也就是JDK1