上一篇文章分享了Class檔案的主要構成，同時也詳細分析了魔數、次版本号、主版本号、常量池集合、通路标志的構造，接下來繼續詳細分析類索引、父類索引、接口索引集合、字段表集合、方法表集合和屬性表集合。
接上回書
書接上一回，分享了Class檔案的主要構成，同時也詳細分析了魔數、次版本号、主版本号、常量池集合、通路标志的構造，接下來我們就繼續學習。
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類索引和父類索引
類索引（this_class）和父類索引（super_class）都是一個u2類型的資料，類索引用于确定這個類的全限定名，父類索引用于确定這個類的父類全限定名。由于java語言不允許多重繼承，是以父類索引隻有一個。
類索引和父類索引各自指向常量池中類型為CONSTANT_Class_info的類描述符，再通過類描述符中的索引值找到常量池中類型為CONSTANT_Utf8_info的字元串。再來看一下之前的Class檔案例子：
結合之前javap分析出來的常量池内容：
#3 = Class #17 // OneMoreStudy
#4 = Class #18 // java/lang/Object
#17 = Utf8 OneMoreStudy
#18 = Utf8 java/lang/Object
類索引為0x0003，去常量池裡找索引為3的類描述符，類描述符中的索引為17，再去找索引為17的字元串，就是“OneMoreStudy”。
父類索引為0x0004，去常量池裡找索引為4的類描述符，類描述符中的索引為18，再去常量池裡找索引為18的字元串，就是“java/lang/Object”。
接口索引集合
接口索引集合（interface）是一組u2類型的資料的集合，由于java語言允許實作多個接口，是以接口索引也有多個，它們按照implements語句後的接口順序從左到右依次排列在接口索引集合中。接口索引集合的第一項資料是接口集合計數值（interfaces_count），表示有多少接口索引。如果該類沒有實作任何接口，那麼該計數值為0，後面的接口索引表不占任何位元組。之前的例子OneMoreStudy類沒有實作任何接口，是以接口集合計數值就是0，如下圖：
字段表集合
字段表（field_info）是用來描述接口或類中聲明的變量。包括類級變量（靜态變量）和執行個體級變量（成員變量），但是不包括在方法内部聲明的局部變量。具體結構如下表：
| 類型 | 名稱 | 數量 | 描述 |
|---|---|---|---|
| u2 | access_flags | 1 | 字段的通路标志 |
| name_index | 字段的簡單名稱索引 | ||
| descriptor_index | 字段的描述符索引 | ||
| attributes_count | 字段的屬性計數值 | ||
| attribute_info | attributes | 字段的屬性 |
字段表中的access_flags，和類的access_flags是非常類似的，但是辨別和含義是不一樣的。具體如下表：
| 标志名稱 | 标志值 | 含義 |
|---|---|---|
| ACC_PUBLIC | 0x0001 | 字段是否public |
| ACC_PRIVATE | 0x0002 | 字段是否private |
| ACC_PROTECTED | 0x0004 | 字段是否protected |
| ACC_STATIC | 0x0008 | 字段是否static |
| ACC_FINAL | 0x0010 | 字段是否為final |
| ACC_VOLATILE | 0x0040 | 字段是否volatile |
| ACC_TRANSIENT | 0x0080 | 字段是否transient |
| ACC_SYNTHETIC | 0x1000 | 字段是否由編譯器自動産生的 |
| ACC_ENUM | 0x4000 | 字段是否enum |
這裡提到了簡單名稱、描述符，和全限定名有什麼差別呢？稍微說一下。
簡單名稱是沒有類型和參數修飾的方法或字段名稱，比如OneMoreStudy類中的number字段和plusOne()方法的簡單名稱分别是“number”和“plusOne”。
全限定名是把類全名中的“.”替換成“/”就可以了，比如java.lang.Object類的全限定名就是“java/lang/Object”。
描述符是用來描述字段的資料類型、方法的參數清單（包括數量、類型以及順序）和傳回值。基礎資料類型和無傳回的void類型都有一個大寫字母表示，對象類型用字元L加對象的全限定名來表示，如下表：
| 辨別字元 | |
|---|---|
| B | 基本類型byte |
| C | 基本類型char |
| D | 基本類型double |
| F | 基本類型float |
| I | 基本類型int |
| J | 基本類型long |
| S | 基本類型short |
| Z | 基本類型boolean |
| V | 特殊類型void |
| L | 對象類型 如 Ljava/lang/Object |
對于數組類型，每一次元使用一個前置的“[”字元來描述，比如java.lang.Object[][]的二維資料，就是“[[Ljava/lang/Object”。在描述方法時，按照先參數清單，後傳回值的順序描述，參數清單按照嚴格順序放在“()”值中，比如boolean equals(Object anObject)，就是“(Ljava/lang/Object)B”。
再來看一下之前的Class檔案例子：
OneMoreStudy類中隻有一個字段number，是以字段計數值為0x0001。字段number隻被private修飾，沒有其他修飾，是以字段的通路标志位為0x0002。字段的簡單名稱索引是0x0005，去常量池中找索引為5的字元串，為“number”。字段的描述符索引為0x0006，去常量池中找索引為6的字元串，為“I”，是基本類型int。以下是常量池相關内容：
#5 = Utf8 number
#6 = Utf8 I
字段number的屬性計數值為0x0000，也就是沒有需要額外描述的資訊。
字段表集合中不會列出從父類或者父接口中繼承而來的字段，但有可能列出原版Java代碼中沒有的字段，比如在内部類中為了保持對外部類的通路性，會自動添加指向外部類執行個體的字段。
方法表集合
方法表的結構和字段表的是一樣的，也是依次包括了通路标志（access_flags）、名稱索引（name_index）、描述符索引（descriptor_index）和屬性表集合（attributes）。具體如下表：
| 方法的通路标志 | |||
| 方法的簡單名稱索引 | |||
| 方法的描述符索引 | |||
| 方法的屬性計數值 | |||
| 方法的屬性 |
對于方法的通路标志，所有标志位和取值如下表：
| 方法是否public | ||
| 方法是否private | ||
| 方法是否protected | ||
| 方法是否static | ||
| 方法是否為final | ||
| ACC_SYNCHRONIZED | 0x0020 | 方法是否sychronized |
| ACC_BRIDGE | 方法是否是由編譯器産生的橋接方法 | |
| ACC_VARARGS | 方法是否接受不定參數 | |
| ACC_NATIVE | 0x0100 | 方法是否為native |
| ACC_ABSTRACT | 0x0400 | 方法是否為abstract |
| ACC_STRICT | 0x0800 | 方法是否為strictfp |
| 方法是否由編譯器自動産生 |
方法中的Java代碼，經過編譯器程式設計成位元組碼指令後，放在方法屬性表集合中一個名為“Code”的屬性裡，後面會有更多分享。
方法計算值為0x0003，表示集合中有兩個方法（編譯器自動添加的無參構造方法和源碼中的plusOne方法）。第一個方法的通路标志是0x0001，表示隻有ACC_PUBLIC标志為true。
名稱索引為0x0007，在常量池中為索引為7的字元串為“”，這就是編譯器自動添加的無參構造方法。描述符索引為0x0008，在常量池中為索引為7的字元串為“()V”，方法的屬性計數值為0x0001，表示該方法有1個屬性，屬性名稱索引為0x0009，在常量池中為索引為7的字元串為“Code”。以下是常量池相關内容：
#7 = Utf8 <init>
#8 = Utf8 ()V
#9 = Utf8 Code
屬性表集合
屬性表（attribute_info）在前面的分享中出現了幾次，在Class檔案、字段表、方法表都可以有自己的屬性表集合，用來描述某些場景下特有的資訊。
屬性表不在要求具有嚴格的順序，并且隻要不與已有的屬性名重複，任何人實作的編譯器都可以寫入自己定義的屬性資訊，Java虛拟機在運作時會忽略掉它不認識的屬性。
我總結了一些比較常見的屬性，如下表：
| 屬性名稱 | 使用位置 | |
|---|---|---|
| Code | 方法表 | Java代碼編譯成的位元組碼指令 |
| ConstantValue | 字段表 | final關鍵字定義的常量值 |
| Exceptions | 方法抛出的異常 | |
| InnerClasses | 類檔案 | 内部類清單 |
| LineNumberTable | Code屬性 | Java源碼的行号與位元組碼指定的對應關系 |
| LocalVariableTable | 方法的局部變量描述 | |
| SourceFile | 記錄源檔案名稱 |
對于每個屬性，它的名稱都從常量池中引用一個CONSTANT_Utf8_info類型的常量，而屬性值的結構則是完全自定義的，隻需要用一個u4類型來說明屬性值所占的位數就可以了。具體結構如下：
| attribute_name_index | 屬性名稱索引 | ||
| attribute_length | 屬性值所占的位數 | ||
| u1 | info | 屬性值 |
總結
Class檔案主要由魔數、次版本号、主版本号、常量池集合、通路标志、類索引、父類索引、接口索引集合、字段表集合、方法表集合和屬性表集合組成。随着JDK版本的不斷更新，Class檔案結構也在不斷更新，學習之路,永不止步。
作者：萬貓學社
出處：http://www.cnblogs.com/heihaozi/
版權聲明：本文遵循 CC 4.0 BY-NC-SA 版權協定，轉載請附上原文出處連結和本聲明。
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