首先，我们说说为什么会有Java语言的出现，相比于之前的C和C++，Java语言的优势和设计初衷是什么呢？
由于计算机操作系统的多样性，为了实现代码的一次编写，到处运行，Java语言将代码的编译和执行分隔开来，通过代码编译为.class文件后由JVM来进行执行，有过Java代码在dos界面的执行的盆友应该深有体会，首先通过Javac **.java 生成 **.class文件，然后通过Java***来执行.class 文件；只要我们为每一个操作系统设计出不同的JVM，那们，只要我们将自己的代码编译成符合规范的.class 文件，那么，我们就能实现跨平台（跨操作系统），跨语言（不用编程语言）的能力；
既然说JVM只能执行符合规范的.class 文件，那么，我们就很有必要来研究一下.class 文件的语言规范；
.class 字节码文件结构是一组以 8 位字节为基础单位的二进制流，各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。在字节码结构中，有两种最基本的数据类型来表示字节码文件格式，分别是：无符号数和表。
无符号数为最基本的数据类型，
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，所有表都习惯性地以_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；
完整的 Class 字节码文件由以下几部分组成：
- 魔数与Class文件版本
- 常量池
- 访问标志
- 类索引、父类索引、接口索引集合
- 字段表集合
- 方法表集合
- 属性表集合
1.魔数与Class文件版本
Class 文件的前 4 个字节称为魔数（Magic Number），唯一的作用就是确定这个文件是否为一个能被虚拟机接受的 .class 文件，其值固定为：0xCAFEBABE（咖啡宝贝）。如果 .class 文件的魔数不是 0xCAFEBABE，那么虚拟机将拒绝运行这个.class文件。
.class 文件的第 4 - 5个字节代表了 .class 文件的次版本号（Minor Version），即编译该 .class 文件的 JDK 次版本号。
.class 文件的第 6-7 个字节代表了 .class 文件的主版本号（Major Version），即编译该 .class 文件的 JDK 主版本号。
高版本的 JDK 能向下兼容以前笨笨的 .class 文件，但不能运行新版本的 .class 文件。例如一个 .class 文件是使用 JDK 1.5 编译的，那么我们可以用 JDK 1.6 虚拟机运行它，但不能用 JDK 1.4 虚拟机运行它。
2.常量池
紧跟版本信息之后的是常量池信息，与文件中其他项目相关性最大的数据，也是占用空间的最大数据项之一；前面放置的是一个u2的数据，为常量池容量计数值（constant pool count），后面是具体的常量值；
常量池中主要存放两大类常量，字面量（Literal）和符号引用（Symbolic），字面量包括文本字符串，被声明为final的常量值等，符号引用包括类和接口的全限定名（Fully Qualified Name），字段的名称和描述符（Description），方法的名称和描述符；
常量池的每一项都是一个表，共有11种结构不同的表结构数据，其中每一种常量表结构包括一个u2 的标志位，代表当前常量的类型，之后就是每一种常量具体的内容，对于有UTF-8编码的字符串，用一个u2的数据表示字符串的长度，由于u2最大可以表示的数据大小为65535，因此，在Java种，定义的英文字符变量或方法名不能超过64K，否则，将无法完成编译；
访问标志
在常量池结束之后，紧接着的两个字节代表类或接口的访问标志（access_flags），有32个标志位可以使用；
标志用于识别一些类或者接口层次的访问信息，包括：这个Class是类还是接口、是否定义为public类型、是否定义为abstract类型等。具体的标志位以及标志的含义见下表。
类索引、父类索引、接口索引
在访问标记后，则是类索引、父类索引、接口索引的数据，类索引和父类索引都是一个u2类型的数据，而接口索引集合是一组u2类型的数据的集合，.class 文件中由这三项数据来确定这个类的继承关系。
类索引：类索引用于确定这个类的全限定名，它用一个 u2 类型的数据表示。
父类索引：父类索引用于确定这个类的父类的全限定名，父类索引用一个u2类型的数据表示。
接口索引：接口索引集合就用来描述哪个类实现了哪些接口，这些被实现的接口将按 implements 语句（如果这个类本身就是一个接口，则应当是extends语句）后的接口顺序从左到右排列在接口索引集合中。对于接口索引集合，入口第一项是 u2 类型的数据为接口计数器（interfaces_count），表示索引表的容量，而在接口计数器后则紧跟着所有的接口信息。如果该类没有实现任何接口，则该计数器值为0，后面接口的索引表不再占用任何字节。
字段表集合
字段表集合用于描述接口或者类中声明的变量，包括类级变量和实例级变量，但不包括在方法内部声明的局部变量。在类接口集合后的2个字节是一个字段计数器，表示属性字段的个数。在字段计数器后，才是具体的属性数据。
字段表的每个字段用一个名为 field_info 的表来表示，field_info 表的数据结构如下所示：
方法表集合
在字段表后的 2 个字节是方法计数器，表示类中总有有几个方法，在方法计数器后，才是具体的方法数据。
方法表中的每个方法都用一个 method_info 表示，其数据结构如下：
属性表集合
在.class文件，字段表，方法表种都携带自己的属性表集合，用于描述某种场景特有的信息；属性表格式不再要求每个属性具有严格的顺序，任何人都可以往属性表中添加信息
