Class文件详解

¡¡¡¡ÎÒÃǶ¼ÖªµÀ£¬Java±àÒëÆ÷¸ºÔð½«.javaÎļþ±àÒë³É.classÎļþ£¬classÎļþ´æ´¢µÄÊÇjava×Ö½ÚÂ룬Óë.javaÎļþÎ޹أ¨Ö»ÒªÄãÔ¸Òâдһ¸ö±àÒëÆ÷£¬Ò²¿ÉÒÔ½«±ðµÄÓïÑÔдµÄÔ´´úÂë±àÒë³É.classÎļþ£©£¬±¾ÎÄ×¼±¸Ïêϸ½âÆÊclassÎļþµÄÄÚ²¿½á¹¹£¬²¢ÇÒ°ÑclassÎļþ½á¹¹¶ÁÈ¡²¢ÏÔʾ³öÀ´¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡ClassÎļþµÄ¸ñʽÓÉJVM¹æ·¶¹æ¶¨£¬Ò»¹²ÓÐÒÔϲ¿·Ö£º
¡¡¡¡
¡¡¡¡1. magic number£¬±ØÐëÊÇ0xCAFEBABE£¬ÓÃÓÚ¿ìËÙʶ±ðÊÇ·ñÊÇÒ»¸öclassÎļþ¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡2. version£¬°üÀ¨majorºÍminor£¬Èç¹û°æ±¾ºÅ³¬¹ýÁËJVMµÄʶ±ð·¶Î§£¬JVM½«¾Ü¾øÖ´ÐС£
¡¡¡¡
¡¡¡¡3. constant pool£¬³£Á¿³Ø£¬´æ·ÅËùÓÐÓõ½µÄ³£Á¿¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡4. access flag£¬¶¨ÒåÀàµÄ·ÃÎÊȨÏÞ¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡5. this classºÍsuper class£¬Ö¸Ê¾ÈçºÎÕÒµ½this classºÍsuper class¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡6. interfaces£¬´æ·ÅËùÓÐinterfaces¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡7. fields£¬´æ·ÅËùÓÐfields¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡8. methods£¬´æ·ÅËùÓÐmethods¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡9. attributes£¬´æ·ÅËùÓÐattributes¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡ÏÈдһ¸öTest.java£º
¡¡¡¡
¡¡¡¡package example.test;
¡¡¡¡
¡¡¡¡public final class TestClass {
¡¡¡¡public int id = 1234567;
¡¡¡¡public void test() {}
¡¡¡¡}
¡¡¡¡
¡¡¡¡È»ºó±àÒ룬·ÅÔÚC:\example\test\Test.class¡£
¡¡¡¡
¡¡¡¡ÎÒÃÇÓÃJavaÀ´¶ÁÈ¡ºÍ·ÖÎöclass£¬ClassAnalyzerµÄ¹¦ÄܱãÊǶÁÈ¡Test.class£¬·ÖÎö½á¹¹£¬È»ºóÏÔʾ³öÀ´£º
¡¡¡¡
¡¡¡¡package classfile.format;
¡¡¡¡
¡¡¡¡import java.io.*;
¡¡¡¡
¡¡¡¡public class ClassAnalyzer {
¡¡¡¡
¡¡¡¡public static void main(String[] args) {
¡¡¡¡DataInputStream input = null;
¡¡¡¡try {
¡¡¡¡input = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(
¡¡¡¡"C:\\example\\test\\TestClass.class"
¡¡¡¡)));
¡¡¡¡analyze(input);
¡¡¡¡}
¡¡¡¡catch(Exception e) {
¡¡¡¡System.out.println("Analyze failed!");
¡¡¡¡}
¡¡¡¡finally {
¡¡¡¡try { input.close(); } catch(Exception e) {}
¡¡¡¡}
¡¡¡¡}
¡¡¡¡
¡¡¡¡public static void analyze(DataInputStream input) throws IOException {
¡¡¡¡// read magic number:
¡¡¡¡int magic = input.readInt();
¡¡¡¡if(magic==0xCAFEBABE)
¡¡¡¡System.out.println("magic number = 0xCAFEBABE");
¡¡¡¡else
¡¡¡¡throw new RuntimeException("Invalid magic number!");
¡¡¡¡// read minor version and major version:
¡¡¡¡short minor_ver = input.readShort();
¡¡¡¡short major_ver = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("Version = " + major_ver + "." + minor_ver);
¡¡¡¡// read constant pool:
¡¡¡¡short const_pool_count = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("constant pool size = " + const_pool_count);
¡¡¡¡// read each constant:
¡¡¡¡for(int i=1; i¡¡¡¡analyzeConstant(input, i);
¡¡¡¡}
¡¡¡¡}
¡¡¡¡
¡¡¡¡public static void analyzeConstant(DataInputStream input, int index) throws IOException {
¡¡¡¡byte flag = input.readByte();
¡¡¡¡// for read:
¡¡¡¡byte n8;
¡¡¡¡short n16;
¡¡¡¡int n32;
¡¡¡¡long n64;
¡¡¡¡float f;
¡¡¡¡double d;
¡¡¡¡byte[] buffer;
¡¡¡¡System.out.println("\nconst index = " + index + ", flag = " + (int)flag);
¡¡¡¡switch(flag) {
¡¡¡¡case 1: // utf-8 string
¡¡¡¡System.out.println(" const type = Utf8");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("¡¡¡¡ length = " + n16);
¡¡¡¡buffer = new byte[n16];
¡¡¡¡input.readFully(buffer);
¡¡¡¡System.out.println("¡¡¡¡¡¡value = " + new String(buffer));
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 3: // integer
¡¡¡¡System.out.println(" const type = Integer");
¡¡¡¡n32 = input.readInt();
¡¡¡¡System.out.println("¡¡¡¡¡¡value = " + n32);
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 4: // float
¡¡¡¡System.out.println(" const type = Float");
¡¡¡¡f = input.readFloat();
¡¡¡¡System.out.println("¡¡¡¡¡¡value = " + f);
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 5: // long
¡¡¡¡System.out.println(" const type = Long");
¡¡¡¡n64 = input.readLong();
¡¡¡¡System.out.println("¡¡¡¡¡¡value = " + n64);
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 6: // double
¡¡¡¡System.out.println(" const type = Double");
¡¡¡¡d = input.readDouble();
¡¡¡¡System.out.println("¡¡¡¡¡¡value = " + d);
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 7: // class or interface reference
¡¡¡¡System.out.println(" const type = Class");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("¡¡¡¡¡¡index = " + n16 + " (where to find the class name)");
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 8: // string
¡¡¡¡System.out.println(" const type = String");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("¡¡¡¡¡¡index = " + n16);
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 9: // field reference
¡¡¡¡System.out.println(" const type = Fieldref");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("class index = " + n16 + " (where to find the class)");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("nameAndType = " + n16 + " (where to find the NameAndType)");
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 10: // method reference
¡¡¡¡System.out.println(" const type = Methodref");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("class index = " + n16 + " (where to find the class)");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("nameAndType = " + n16 + " (where to find the NameAndType)");
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 11: // interface method reference
¡¡¡¡System.out.println(" const type = InterfaceMethodref");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("class index = " + n16 + " (where to find the interface)");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println("nameAndType = " + n16 + " (where to find the NameAndType)");
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡case 12: // name and type reference
¡¡¡¡System.out.println(" const type = NameAndType");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println(" name index = " + n16 + " (where to find the name)");
¡¡¡¡n16 = input.readShort();
¡¡¡¡System.out.println(" descripter = " + n16 + " (where to find the descriptor)");
¡¡¡¡break;
¡¡¡¡default:
¡¡¡¡throw new RuntimeException("Invalid constant pool flag: " + flag);
¡¡¡¡}
¡¡¡¡}
¡¡¡¡}
¡¡¡¡
¡¡¡¡Êä³ö½á¹ûΪ£º
¡¡¡¡
¡¡¡¡magic number = 0xCAFEBABE
¡¡¡¡Version = 48.0
¡¡¡¡constant pool size = 22
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 1, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 22
¡¡¡¡value = example/test/TestClass
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 2, flag = 7
¡¡¡¡const type = Class
¡¡¡¡index = 1 (where to find the class name)
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 3, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 16
¡¡¡¡value = java/lang/Object
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 4, flag = 7
¡¡¡¡const type = Class
¡¡¡¡index = 3 (where to find the class name)
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 5, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 2
¡¡¡¡value = id
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 6, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 1
¡¡¡¡value = I
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 7, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 6
¡¡¡¡value =
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 8, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 3
¡¡¡¡value = ()V
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 9, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 4
¡¡¡¡value = Code
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 10, flag = 12
¡¡¡¡const type = NameAndType
¡¡¡¡name index = 7 (where to find the name)
¡¡¡¡descripter = 8 (where to find the descriptor)
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 11, flag = 10
¡¡¡¡const type = Methodref
¡¡¡¡class index = 4 (where to find the class)
¡¡¡¡nameAndType = 10 (where to find the NameAndType)
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 12, flag = 3
¡¡¡¡const type = Integer
¡¡¡¡value = 1234567
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 13, flag = 12
¡¡¡¡const type = NameAndType
¡¡¡¡name index = 5 (where to find the name)
¡¡¡¡descripter = 6 (where to find the descriptor)
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 14, flag = 9
¡¡¡¡const type = Fieldref
¡¡¡¡class index = 2 (where to find the class)
¡¡¡¡nameAndType = 13 (where to find the NameAndType)
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 15, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 15
¡¡¡¡value = LineNumberTable
¡¡¡¡
¡¡¡¡const index = 16, flag = 1
¡¡¡¡const type = Utf8
¡¡¡¡length = 18
¡¡¡¡value = LocalVariableTable

²é¿´±¾ÎÄÀ´Ô´