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以下为一个Java类--Temp4Test
package com.demo;
public class Temp4Test extends Temp3Test {
private int i = 1;
public float f;
public static String thisstr = "";
public Temp4Test(int ii, String str, float ff) {
i = ii;
thisstr = str;
f = ff;
}
public static void main(String[] args) {
Temp4Test t4 = new Temp4Test(100, "hello", 5.5f);
System.out.println(t4);
}
@Override
public String toString() {
return "[" + i + " , " + thisstr + " , " + f + "]";
}
}
其父类Temp3Test.java的实现为：
package com.demo;
public class Temp3Test implements Cloneable {
private int ii;
public static String str = "hi";
public static void main(String[] args) {
int i = 123;
}
}
所生成的Temp4Test.class的二进制文件为：
下面逐位分析一下二进制文件中各位的含义
a.象征是.class文件的魔数：头4个Byte，看到这4个Byte就可以基本确认为一个.class文件，固定值：0xCAFEBABE。
b.class文件版本号，第5、6个字节是次版本号，第7、8个字节为主版本号，在上述二进制码为0x00000034，代表版本号为52.0即JDK1.8.0
c.常量池，从0x0052开始（含0x0052）
c.1 首先的两个字节为常量池中所含常量的数量，本例中即为0x0052，所代表的数为：0x0052==5*16+2-1==81（换为十进制为81个常量）
c.2 从0x07开始为1-81个常量的二进制位表，开始位如下图所示：
常量池共有14种类型的常量，如下图所示，截图来源于《深入理解Java虚拟机》
每一个常量，第一位均为该常量类型，即上述表中14项之一，以第一个常量为例0x07表示类或接口的符号引用，即CONSTANT_Class_info，此类型结构为：
因此第一个常量即为0x070002，0x0002是一个索引，表示指向第二个常量，第二个常量类型为0x01，为下图所示二进制位
0x01表示（上面有表）CONSTANT_Utf8_info，即字符串，CONSTANT_Utf8_info类型的常量结构为下图：
可知，第二个常量对应的二进制码为：0x010012(共计1*16+2=18位)636F6D2F64656D6F2F54656D703454657374，后面的字符串所对应的文本为：com/demo/Temp4Test，以此类推，可以推出上述二进制文件中的所有常量池常量，以下是我手写的一个推导图，有点粗漏，^_^
以下为14种常量项的结构总表
d.访问标志，紧挨着常量池的两个字节，含义如下表：
在上述示例中为：
0x0021==0x0001|0x0020表示是一个由用户定义的public的类
e.接下来的二进制表示该类的继承关系，共有三项内容：
e.1 类索引，两个字节，常量池中的对本类的描述
e.2 父类索引，两个字节，常量池中对父类的描述
e.3 接口索引，头两个字节表示接口数，然后，紧跟进接口列表
本例中的二进制码为：
0x0001表示常量池中第一个常量为类索引，0x0003为表示常量池中第三个常量为父类索引，0x0000表示实现的接口个数为0个
f.接着的二进制表示字段表，头两位为个数，从上图可以看出，有三个字段（0x0003），每个字段规则如下图
f.1 access_flags的取值如下图
f.2 name_index的含义，同上，映射至常量池中的常量索引
f.3 descriptor_index，描述符，表示该变量的类型，此处插一下描述符的表示规则：
f.3.* 描述符中的字符含义如下：
f.3.** 表示数组时，每一个维度前用“[”表示
f.3.*** 描述方法，先参后返回值
下面举一个描述符的例子：
上面的例子中，Temp4Test.java类中的构造函数的返回值及参数描述为：(ILjava/lang/String;F)V
本例中的字段表，三个字段分别为：
0x0002(private)00050006(查看第五常量、第六常量)0000
0x0001(public)00070008(查看第七常量、第八常量)0000
0x0009(0x0001|0x0008 public static)0009000A(查看第九常量、第十常量)0000
g.接着的二进制表示方法表，头两位为个数，从上图可以看出，有四个字段（0x0004），每个方法表述规则如下图
g.1 access_flags的含义与字段表有所差别，具体如下图：
其他的name_index、descriptor_index同字段表
g.2 在本例中，方法1-方法4的二进制块如下图：
方法1：
两个红色竖线中间的部分
方法2：
方法3：
方法4：
g.3 下面找一个方法来说明一下方法的二进制怎么看，以方法2为例
0x0001 -- public
0x0014 -- 第二十个常量，方法名
0x0015 -- 第二十一个常常，方法描述
0x0001 -- 含有一个属性表
后面一直到方法结束均为属性表的二进制内容
g.4 属性是一个特别复杂的二进制规则，之后会写一篇文章专门说述一下属性表的读法，在此不一一展开描述，只说一下当前例子方法（即方法2）中的属性表读取规则
0x000D -- 第十三个常量，查常量表，可知，表示该属性为Code，Code的属性规则为：
attribute_name_index，即0x000D，表示Code
attribute_length，表示该属性所占字节数（不包括attribute_name_index和attribute_length），方法2中为0x00000074==7*16+4==116
max_stack，最大堆栈数为0x0002
max_locals，最大临时变量数为0x0004
code_length，字节码数量为0x00000018 == 16+8 == 24Byte
code，如下图：
字节码的阅读不在该文中讨论
exception_table_length，0x0000，没有
attributes_count，0x0002，下面内嵌了两个属性表，内嵌的属性表的读取方式同上面所述，和外层的读取规则是一样的，只是属性不为Code了。因属性表的全部分类并未罗列，也就不再读了从0x0012开始直到方法2结束，均为这两个属性表的二进制码。
h.方法表的二进制码结束后，对于本例来讲，基本二进制码就进入最后了，还剩一点是SourceFile的属性，读法，如下：
对应的二进制为：
0x0050，第八十位常量--SourceFile
0x00000002，后面还有两位，这个值在SourceFile类型中是定值，只有2位，原因就是上图的规则定义
0x0051，第八十一位常量
结语：终于把类的二进制文件读完了，当然，上述例子比较简单，但麻雀虽小五脏俱全，复杂的文件只是多了一些其他类别，读法是和上述例子一致的。上面有一些内容将在后续文章中继续详述，会有一篇文章专门讲述文本化的常量池是如何读的，还会有一篇文章讲述属性表，再有一篇文章详述字节码，文中的截图来源于《深入理解Java虚拟机》，在此向作者致以最深的敬意，同时，图片若侵权，请联系我，将第一时间删除。