我们来看一个class文件的结构吧(1) 魔数、版本和常量池

随便拿了一个之前写自定义MBean例子时HelloWorldMBean的实现类HelloWorld编译后的class文件HelloWorld.class。先把HelloWorld.java代码罗列一下，以便我们之后对照着看。

 

嗯，非常简单，网上到处是这样的例子代码。好了，让我们开始吧！

 

将HelloWorld.class拉到UltraEdit里面，是下面这样的：

对于class文件结构，首先要知道以下几点：

1)   Class文件中所有数据项紧密排列，各数据项之间不存在任何分隔符或填充对齐符；

2)   各个数据项长度，要么是固定的，要么就是在其之前有个固定长度的项指定该项的长度；

3)   Class文件中只有两种数据类型：无符号数和表；

4)   Class文件可以按数据项内容分为8个部分。

先知道这么多吧，下面我们从头开始，一个数据项一个数据项来分析。

1.    魔数(Magic)

class文件的头4个字节0xCAFEBABE，魔数，身份的标志，我是class文件，与生俱来，血统纯正！

2.   版本信息(minor_version & major_version)

5、6两个字节是次版本，此为0x0000，即0

7、8两个字节是主版本，此为0x0032，即50，JDK1.1为45，之后每次升级加1，因此(1.1+(50-45)*0.1)=1.6，而我所使用的正是jdk1.6.0_31。

3.   常量池(constant_pool)

9、10两个字节是常量表长度，0x0036为54，即53个常量。

class文件中的常量除了字面量，如代码中的“Hello World, ”，以及声明为final的常量外，还包括符号引用，诸如类/接口的全限定名、字段/方法的名称及描述符，之所以包括这些，是因为需要在JVM运行的时候，根据这些信息动态连接到内存中的类。

常量表开始，读取第一个表项，class文件中一共有11种类型的常量表表项，每种表项的第一个字节都是一个标志字段tag，用来标识是什么类型的表项，然后根据不同的类型来解析接下来的字节，因为每种表项的结构是不尽相同的。

第11字节为0x07，表示该表项是个类/接口符号引用，该类型的结构为第2、3两个字节为索引值，此为0x0002，即指向常量池中第二个表项。

我们来看第二个表项，首先tag为0x01，UTF-8字符串类型，因此其后两个字节0x0020是字符串长度，内容即紧接下来的32字节“com/momo/javatips/jmx/
HelloWorld”。

对照源代码，除了包名和关键字之外，首先出现的HelloWorld类，其全限定名正是“com.momo.javatips.jmx.HelloWorld”。

通过以上对第一、二两个表项的详细说明，我们已经对怎么解析常量表表项有所了解，接下来对其余的表项就不再一一这样详细地分析了，我只将每个表项的原始值及分析结果在下表中列出： 

表项编号	偏移量	原始值	分析结果
#1	0000 000a	0x07	类符号引用
	0000 000b	0x0002	指向第2个表项——其全限定名com/momo/javatips/jmx/HelloWorld
#2	0000 000d	0x01	UTF-8字符串
	0000 000e	0x0020	长度32字节
	0000 0010	0x63 6F……6C 64	com/momo/javatips/jmx/HelloWorld
#3	0000 0030	0x07	类符号引用
	0000 0031	0x0004	指向第4个表项——其全限定名java/lang/Object
#4	0000 0033	0x01	UTF-8字符串
	0000 0034	0x0010	长度16字节
	0000 0036	0x6A 61……63 74	java/lang/Object
#5	0000 0046	0x07	接口符号引用
	0000 0047	0x0006	指向第6个表项——其全限定名com/momo/javatips/jmx/HelloWorldMBean
#6	0000 0049	0x01	UTF-8字符串
	0000 004a	0x0025	长度37字节
	0000 004c	0x63 6F……61 6E	com/momo/javatips/jmx/HelloWorldMBean
#7	0000 0071	0x01	UTF-8字符串
	0000 0072	0x0004	长度4字节
	0000 0074	0x6E 61 6D 65	name
#8	0000 0078	0x01	UTF-8字符串
	0000 0079	0x0012	长度18字节
	0000 007b	0x4C 6A…… 67 3B	Ljava/lang/String;
#9	0000 008d	0x01	UTF-8字符串
	0000 008e	0x0006	长度6字节
	0000 0090	0x3C 69…… 74 3E
#10	0000 0096	0x01	UTF-8字符串
	0000 0097	0x0003	长度3字节
	0000 0099	0x28 29 56	()V
#11	0000 009c	0x01	UTF-8字符串
	0000 009d	0x0004	长度4字节
	0000 009f	0x43 6F 64 65	Code
#12	0000 00a3	0x0A	方法符号引用
	0000 00a4	0x0003	指向第3个表项——其所属类Object
	0000 00a6	0x000D	指向第13个表项——其符号引用
#13	0000 00a8	0x0C	方法名称及描述符符号引用
	0000 00a9	0x0009	指向第9个表项——其名称常量
	0000 00ab	0x000A	指向第10个表项——其描述符常量()V
#14	0000 00ad	0x01	UTF-8字符串
	0000 00ae	0x000F	长度15字节
	0000 00b0	0x4C 69…… 6C 65	LineNumberTable
#15	0000 00bf	0x01	UTF-8字符串
	0000 00c0	0x0012	长度18字节
	0000 00c2	0x4C 6F…… 6C 65	LocalVariableTable
#16	0000 00d4	0x01	UTF-8字符串
	0000 00d5	0x0004	长度4字节
	0000 00d7	0x74 68 69 73	this
#17	0000 00db	0x01	UTF-8字符串
	0000 00dc	0x0022	长度34字节
	0000 00de	0x4C 63……64 3B	Lcom/momo/javatips/jmx/HelloWorld;
#18	0000 0100	0x01	UTF-8字符串
	0000 0101	0x0007	长度7字节
	0000 0103	0x67 65……6D 65	getName
#19	0000 010a	0x01	UTF-8字符串
	0000 010b	0x0014	长度20字节
	0000 010d	0x28 29……67 3B	()Ljava/lang/String;
#20	0000 0121	0x09	字段符号引用
	0000 0122	0x0001	指向第1个表项——所属类HelloWorld
	0000 0124	0x0015	指向第21个表项——其描述符
#21	0000 0126	0x0C	方法名称及描述符符号引用
	0000 0127	0x0007	指向第7个表项——其名称常量name
	0000 0129	0x0008	指向第8个表项——其描述符常量  Ljava/lang/String;
#22	0000 012b	0x01	UTF-8字符串
	0000 012c	0x0007	长度7字节
	0000 012e	0x73 65……6D 65	setName
#23	0000 0135	0x01	UTF-8字符串
	0000 0136	0x0015	长度21字节
	0000 0138	0x28 4C……29 56	(Ljava/lang/String;)V
#24	0000 014d	0x01	UTF-8字符串
	0000 014e	0x000A	长度10字节
	0000 0150	0x70 72……6C 6F	printHello
#25	0000 015a	0x09	字段符号引用
	0000 015b	0x001A	指向第26个表项——所属类System
	0000 015d	0x001C	指向第28个表项——其描述符
#26	0000 015f	0x07	类符号引用
	0000 0160	0x001B	指向第27个表项——其全限定名java/lang/System
#27	0000 0162	0x01	UTF-8字符串
	0000 0163	0x0010	长度16字节
	0000 0165	0x6A 61……65 6D	java/lang/System
#28	0000 0175	0x0C	字段名称及描述符符号引用
	0000 0176	0x001D	指向第29个表项——其名称常量out
	0000 0178	0x001E	指向第30个表项——其描述符常量Ljava/io/PrintStream;
#29	0000 017a	0x01	UTF-8字符串
	0000 017b	0x0003	长度3字节
	0000 017d	0x6F 75 74	out
#30	0000 0180	0x01	UTF-8字符串
	0000 0181	0x0015	长度21字节
	0000 0183	0x4C 6A……6D 3B	Ljava/io/PrintStream;
#31	0000 0198	0x07	类符号引用
	0000 0199	0x0020	指向第32个表项——其全限定名java/lang/StringBuilder
#32	0000 019b	0x01	UTF-8字符串
	0000 019c	0x0017	长度23字节
	0000 019e	0x6A 61……65 72	java/lang/StringBuilder
#33	0000 01b5	0x08	字符串类型字面量
	0000 01b6	0x0022	指向第34个表项——其值Hello World,
#34	0000 01b8	0x01	UTF-8字符串
	0000 01b9	0x000D	长度13字节
	0000 01bb	0x48 65……2C 20	Hello World,
#35	0000 01c8	0x0A	方法符号引用
	0000 019	0x001F	指向第31个表项——其所属类StringBuilder
	0000 01b	0x0024	指向第36个表项——其符号引用
#36	0000 01cd	0x0C	方法名称及描述符符号引用
	0000 01ce	0x0009	指向第9个表项——其名称常量
	0000 01d0	0x0017	指向第23个表项——其描述符常量 (Ljava/lang/String;)V
#37	0000 01d2	0x0A	方法符号引用
	0000 01d3	0x001F	指向第31个表项——其所属类StringBuilder
	0000 01d5	0x0026	指向第38个表项——其符号引用
#38	0000 01d7	0x0C	方法名称及描述符符号引用
	0000 01d8	0x0027	指向第39个表项——其名称常量append
	0000 01da	0x0028	指向第40个表项——其描述符常量(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
#39	0000 01dc	0x01	UTF-8字符串
	0000 01dd	0x0006	长度6字节
	0000 01df	0x61 70……6E 64	append
#40	0000 01e5	0x01	UTF-8字符串
	0000 01e6	0x002D	长度45字节
	0000 01e8	0x28 4C……72 3B	(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
#41	0000 0215	0x0A	方法符号引用
	0000 0216	0x001F	指向第31个表项——其所属类StringBuilder
	0000 0218	0x002A	指向第42个表项——其符号引用
#42	0000 021a	0x0C	方法名称及描述符符号引用
	0000 021b	0x002B	指向第43个表项——其名称常量toString
	0000 021d	0x0013	指向第19个表项——其描述符常量()Ljava/lang/String;
#43	0000 021f	0x01	UTF-8字符串
	0000 0220	0x0008	长度8字节
	0000 0222	0x74 6F……6E 67	toString
#44	0000 022a	0x0A	方法符号引用
	0000 022b	0x002D	指向第45个表项——其所属类PrintStream
	0000 022d	0x002F	指向第47个表项——其符号引用
#45	0000 022f	0x07	类符号引用
	0000 0230	0x002E	指向第46个表项——其全限定名java/io/PrintStream
#46	0000 0232	0x01	UTF-8字符串
	0000 0233	0x0013	长度19字节
	0000 0235	0x6A 61……61 6D	java/io/PrintStream
#47	0000 0248	0x0C	方法名称及描述符符号引用
	0000 0249	0x0030	指向第48个表项——其名称常量println
	0000 024b	0x0017	指向第23个表项——其描述符常量  (Ljava/lang/String;)V
#48	0000 024d	0x01	UTF-8字符串
	0000 024e	0x0007	长度7字节
	0000 0250	0x70 72……6C 6E	println
#49	0000 0257	0x08	字符串类型字面量
	0000 0258	0x0032	指向第50个表项——其值Hello ,
#50	0000 025a	0x01	UTF-8字符串
	0000 025b	0x0008	长度8字节
	0000 025d	0x48 65……2C 20	Hello ,
#51	0000 0265	0x01	UTF-8字符串
	0000 0266	0x0007	长度7字节
	0000 0268	0x77 68……6D 65	whoName
#52	0000 026f	0x01	UTF-8字符串
	0000 0270	0x000A	长度10字节
	0000 0272	0x53 6F……6C 65	SourceFile
#53	0000 027c	0x01	UTF-8字符串
	0000 027d	0x000F	长度15字节
	0000 027f	0x48 65……76 61	HelloWorld.java

在我们这个HelloWorld.class文件的常量表中只涉及到了UTF-8字符串(0x01)、类或接口(0x07)、字符串类型字面量(0x08)、字段符号引用(0x09)、方法符号引用(0x0A)、方法或字段名称及描述符符号引用(0x0C)等6种常量类型，其余的5种等以后涉及了再讨论。