类文件结构
类文件结构
- ==class 文件构成：无符号数 + 表==
- 无符号数：用 un 表示，是 class 文件中的基本数据类型
- u1 表示 1个字节、u2 表示 2个字节、u4 表示 4个字节、u8 表示 8个字节
- 可以表示数字、索引引用、数量值、字符串等
- 表：用 _info 标识，由无符号数或者表 组成的复合数据类型
- 无符号数：用 un 表示，是 class 文件中的基本数据类型
将一个 class 文件用 16 进制展示，如下：
CA FE BA BE 00 00 00 34 00 23 0A 00 09 00 1C 09 …..
2位十六进制 = 1个字节
CA FE BA BE 就是 4个字节
| 字段名称 | 字段类型 | 字段长度 | 描述 |
|---|---|---|---|
| magic number | u4 | 4字节 | 魔数，固定值0xCAFEBABE |
| minor_version | u2 | 2字节 | 次版本号 |
| major_version | u2 | 2字节 | 主版本号 |
| constant_pool_count | u2 | 2字节 | 常量池计数 |
| constant_pool | ==cp_info[ ]== | 变长 | 常量池表 |
| access_flags | u2 | 2字节 | 类访问标志 |
| this_class | u2 | 2字节 | 类索引 |
| super_class | u2 | 2字节 | 父类索引 |
| interfaces_count | u2 | 2字节 | 接口计数 |
| interfaces | ==u2[ ]== | 变长 | 接口表 |
| fields_count | u2 | 2字节 | 字段计数 |
| fields | ==field_info[ ]== | 变长 | 字段表 |
| methods_count | u2 | 2字节 | 方法计数 |
| methods | ==method_info[ ]== | 变长 | 方法表 |
| attributes_count | u2 | 2字节 | 属性计数 |
| attributes | ==attribute_info[ ]== | 变长 | 属性表 |
魔数（magic number）
魔数
魔数 magic number：在文件的二进制最前面，一组固定的数字，通常用于识别文件格式，数据类型等信息。在计算机安全中，魔数常用于检测和防止恶意文件的执行。
不会因为你修改文件的后缀名而改变，所以将 xxx.jpeg 修改成 xxx.png 在某些严格校验的时候，并没有用。
| 文件类型 | 魔数（十六进制） |
|---|---|
| JPEG | 0xFF D8 FF |
| PNG | 0x89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A |
| GIF | 0x47 49 46 38 |
| 0x25 50 44 46 | |
| ZIP | 0x50 4B 03 04 |
| ==class文件== | ==0xCAFEBABE== |
class 魔数
.java 文件编译之后的 .class 文件，前 4 个字节，值为 ==0xCAFEBABE==，表示该文件是符合 JVM 规范的二进制文件。
当 JVM 加载一个 .class 文件，首先读取文件中的魔数进行判断，如果魔数不匹配 JVM 不会将其加载到内存。
CAFE BABE （咖啡宝贝）：在 Oak 时期就已经确定。 James Gosling 在开发 Java 时，想给 Java 的字节码文件加入一些有趣的东西，于是他以魔法棒（Magic Wand）为灵感，将魔法棒的十六进制表示（0xCAFEBABE）作为 Java 字节码文件的魔数
版本号
次版本号（minor_version）
主版本号（major_version）
JVM Class 文件版本号是由两个==无符号短整型==（16 位）来表示，分别是 minor_version 和 major_version。其中，minor_version 表示次版本号，major_version 表示主版本号。
==JDK 1.1 版本号从 45 开始，每个大版本向上加1==，高版本向下兼容。
| JVM 版本 | JDK 1.1 | J2SE 1.2 | J2SE 1.3 | J2SE 1.4 | J2SE 5.0 | JDK 6 | JDK 7 | JDK 8 | JDK 9 | JDK 10 | JDK 11 | JDK 12 | JDK 13 | JDK 14 | JDK 15 | JDK 16 | JDK 17 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 主版本号 | ==45== | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 |
常量池
常量池计数（constant_pool_count）
- ==容器计数从1开始==，比如 constant_pool_count = 20，说明 constant_pool（常量池表） 有19 个常量
- ==第 0 项常量池是 JVM 中的保留项，它不存储任何数据==，只是为了保留第 1 个常量池的索引值为 1，这样在 JVM 访问常量池时，如果返回索引值 0，就表示没有找到任何数据。