其實(shí)網(wǎng)上已經(jīng)有很多java Class文件的解析實(shí)例的文章，寫這篇博客，只是為了自己仔仔細(xì)細(xì)的按照jvm spec看一邊，別無(wú)其他。
先上class文件的格式。
ClassFile {
u4 magic;
u2 minor_version;
u2 major_version;
u2 constant_pool_count;
cp_info constant_pool[constant_pool_count-1];
u2 access_flags;
u2 this_class;
u2 super_class;
u2 interfaces_count;
u2 interfaces[interfaces_count];
u2 fields_count;
field_info fields[fields_count];
u2 methods_count;
method_info methods[methods_count];
u2 attributes_count;
attribute_info attributes[attributes_count];
}
其中，u2代表2個(gè)字節(jié)的無(wú)符號(hào)整數(shù)。u4代表4個(gè)字節(jié)的無(wú)符號(hào)整數(shù)，其他如cp_info、field_info
是一些結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，接下去會(huì)講。
這次要解析的是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的類：TJ.java，代碼如下：
public class TJ
{
private final int f1 = 2;
public int m1(int i){
return i+1;
}
private void m2(){
}
}
使用jdk1.6編譯，產(chǎn)生的二進(jìn)制類文件如下：
CA FE BA BE 00 00 00 32 00 16 0A 00 04 00 12 09
00 03 00 13 07 00 14 07 00 15 01 00 02 66 31 01
00 01 49 01 00 0D 43 6F 6E 73 74 61 6E 74 56 61
6C 75 65 03 00 00 00 02 01 00 06 3C 69 6E 69 74
3E 01 00 03 28 29 56 01 00 04 43 6F 64 65 01 00
0F 4C 69 6E 65 4E 75 6D 62 65 72 54 61 62 6C 65
01 00 02 6D 31 01 00 04 28 49 29 49 01 00 02 6D
32 01 00 0A 53 6F 75 72 63 65 46 69 6C 65 01 00
07 54 4A 2E 6A 61 76 61 0C 00 09 00 0A 0C 00 05
00 06 01 00 02 54 4A 01 00 10 6A 61 76 61 2F 6C
61 6E 67 2F 4F 62 6A 65 63 74 00 21 00 03 00 04
00 00 00 01 00 12 00 05 00 06 00 01 00 07 00 00
00 02 00 08 00 03 00 01 00 09 00 0A 00 01 00 0B
00 00 00 26 00 02 00 01 00 00 00 0A 2A B7 00 01
2A 05 B5 00 02 B1 00 00 00 01 00 0C 00 00 00 0A
00 02 00 00 00 01 00 04 00 03 00 01 00 0D 00 0E
00 01 00 0B 00 00 00 1C 00 02 00 02 00 00 00 04
1B 04 60 AC 00 00 00 01 00 0C 00 00 00 06 00 01
00 00 00 06 00 02 00 0F 00 0A 00 01 00 0B 00 00
00 19 00 00 00 01 00 00 00 01 B1 00 00 00 01 00
0C 00 00 00 06 00 01 00 00 00 0B 00 01 00 10 00
00 00 02 00 11
下面對(duì)照上面的格式結(jié)構(gòu)一點(diǎn)點(diǎn)的解析。
CA FE BA BE：頭四個(gè)字節(jié)是魔數(shù)，表示這是java class文件。
00 00：次版本為0。
00 32：主版本0x32，表示jdk1.6編譯的。Jdk1.5為0x31，jdk1.4為0x30。
00 16：常量池的入口（entry）數(shù)量。包括自己本身（這里很奇怪），所以接下來(lái)有21項(xiàng)的常量池入口。
我會(huì)在每個(gè)常量池項(xiàng)的前面表上索引。常量池的第一個(gè)字節(jié)表示類型。具體類型對(duì)照表如下：
| Constant Type |
Value |
CONSTANT_Class |
7 |
CONSTANT_Fieldref |
9 |
CONSTANT_Methodref |
10 |
CONSTANT_InterfaceMethodref |
11 |
CONSTANT_String |
8 |
CONSTANT_Integer |
3 |
CONSTANT_Float |
4 |
CONSTANT_Long |
5 |
CONSTANT_Double |
6 |
CONSTANT_NameAndType |
12 |
CONSTANT_Utf8 |
1 |
0A 00 04 00 12：【1】，第一個(gè)字節(jié)為10，所以是CONSTANT_Methodref，它的結(jié)構(gòu)如下：
CONSTANT_Methodref_info {
u1 tag;
u2 class_index;
u2 name_and_type_index;
}
所以，class_index=4，name_and_type_index=12,這兩個(gè)代表常量池第4項(xiàng)和第12項(xiàng)。
09 00 03 00 13：【2】 這是一個(gè)CONSTANT_Fieldref，他的結(jié)構(gòu)和上面的類似class_index=3，name_and_type_index=13
07 00 14：【3】這個(gè)是CONSTANT_Class，它的結(jié)構(gòu)如下：
CONSTANT_Class_info {
u1 tag;
u2 name_index;
}
name_index為20，指向的是一個(gè)utf8的字節(jié)碼，即TJ，這個(gè)后面會(huì)看到。
07 00 15: 【4】 也是一個(gè)CONSTANT_Class，name_index為21，即java/lang/Object
01 00 02 66 31: 【5】CONSTANT_Utf8，結(jié)構(gòu)如下：
CONSTANT_Utf8_info {
u1 tag;
u2 length;
u1 bytes[length];
}
最后兩個(gè)字節(jié)代表字符串“f1”的utf-8字節(jié)碼。
01 00 01 49：【6】字符串I
01 00 0D 43 6F 6E 73 74 61 6E 74 56 61 6C 75 65 ：【7】字符串ConstantValue
03 00 00 00 02：【8】CONSTANT_Integer，整數(shù)值2
01 00 06 3C 69 6E 69 74 3E：【9】字符串<init>
01 00 03 28 29 56：【10】字符串()V
01 00 04 43 6F 64 65：【11】字符串code
01 00 0F 4C 69 6E 65 4E 75 6D 62 65 72 54 61 62 6C 65：【12】字符串LineNumberTable
01 00 02 6D 31：【13】字符串m1
01 00 04 28 49 29 49 ：【14】字符串(I)I，表示一個(gè)整數(shù)參數(shù)且返回整數(shù)的方法。
01 00 02 6D 32 ：【15】字符串m2
01 00 0A 53 6F 75 72 63 65 46 69 6C 65 ：【16】字符串SourceFile
01 00 07 54 4A 2E 6A 61 76 61：【17】字符串TJ.java
0C 00 09 00 0A：【18】CONSTANT_NameAndType，結(jié)構(gòu)如下：
CONSTANT_NameAndType_info {
u1 tag;
u2 name_index;
u2 descriptor_index;
}
name_index=9，代表方法<init>，descriptor_index=10，()V，代表無(wú)參且返回void的方法。
0C 00 05 00 06：【19】結(jié)構(gòu)同上，name_index=5，即f1，descriptor_index=6，即整數(shù)。
01 00 02 54 4A ：【20】字符串TJ
01 00 10 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 4F 62 6A 65 63 74：【21】字符串java/lang/Object
到此，常量池結(jié)束。
00 21：類的描述符為public。
00 03 ：this class為常量池第三個(gè)，TJ，即這個(gè)類的名字為TJ
00 04：super class為常量池第四個(gè)，java/lang/Object，即它的超類為java.lang.Object
00 00：接口個(gè)數(shù)0。
00 01：field數(shù)量1。
00 12 00 05 00 06 00 01 00 07 00 00 00 02 00 08：field的結(jié)構(gòu)如下
field_info {
u2 access_flags;
u2 name_index;
u2 descriptor_index;
u2 attributes_count;
attribute_info attributes[attributes_count];
}
access_flags為00 12，代表ACC_PRIVATE+ ACC_FINAL
name_index：常量池索引為5的入口，即f1，即類成員的名字為f1
descriptor_index：I，代表integer。
attributes_count：1個(gè)。
attribute_info：
attribute_info {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u1 info[attribute_length];
}
attribute_name_index：7，即ConstantValue，結(jié)構(gòu)如下
ConstantValue_attribute {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u2 constantvalue_index;
}
attribute_length：2
constantvalue_index：2
----------------------------------------下面開始方法
00 03：3個(gè)方法。
method_info {
u2 access_flags;
u2 name_index;
u2 descriptor_index;
u2 attributes_count;
attribute_info attributes[attributes_count];
}
--------------------------------------------第一個(gè)方法<init>，這個(gè)是編譯器產(chǎn)生的生成實(shí)例的初始化方法。
access_flags：public
name_index：00 09，<init>
descriptor_index：00 0A，()V表示無(wú)參數(shù)，返回void
attributes_count :00 01,1個(gè)
attribute_name_index ：00 0B ，code
attribute_length：38個(gè)
Code_attribute {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u2 max_stack;
u2 max_locals;
u4 code_length;
u1 code[code_length];
u2 exception_table_length;
{ u2 start_pc;
u2 end_pc;
u2 handler_pc;
u2 catch_type;
} exception_table[exception_table_length];
u2 attributes_count;
attribute_info attributes[attributes_count];
}
max_stack: 00 02
max_locals: 00 01
code_length: 00 00 00 0A,10
code: 2A B7 00 01 2A 05 B5 00 02 B1,指令
exception table length：00 00
attributes_count：1
attribute_name_index：00 0C，LineNumberTable
LineNumberTable_attribute {
u2 attribute_name_index;
u4 attribute_length;
u2 line_number_table_length;
{ u2 start_pc;
u2 line_number;
} line_number_table[line_number_table_length];
}
attribute_length：10
line_number_table_length：2
start_pc：00 00
line_number：00 01
tart_pc：00 04
line_number：00 03
到此第一個(gè)方法結(jié)束。
----------------------------------------------------------------------第二個(gè)方法開始
access_flags：00 01，public
name_index：00 0D，m1
desc_index：00 0E，(I)I，有一個(gè)整數(shù)參數(shù)，返回一個(gè)整數(shù)。
00 01：一個(gè)attr
00 0B：code
00 00 00 1C：attr_length:28
Code_atrr:28個(gè)字節(jié)，不分析了和上面的方法相同。
----------------------------------------------------------------------第三個(gè)方法
00 02：private
00 0F：m2
00 0A: ()V，無(wú)參，返回void
00 01：一個(gè)attr
00 0B：code
00 00 00 19：attr_length 25
接下去的25個(gè)字節(jié)是Code_atrr，同樣不分析了。
------------------------------------------------------------------
00 01：1個(gè)類的attr
00 10：SourceFile
00 00 00 02：len=2
00 11：17，TJ.java