JVM类文件格式
要深入了解jvm类和对象的加载、内存分配，前提就是清楚java中的类文件的结构是怎样的。
类文件本身只是一个二进制文件，我们通过插件解析就行理清它的结构。
环境准备
- 克隆项目
https://github.com/cafewang/playground.git - 打开
jvm-in-depth模块，相关类都在模块下 - 使用gradle build构建模块
- 安装
jclasslib插件，点击View->Show Bytecode with jclasslib查看类文件
整体结构
首先看一下用到的类
public class Animal {
protected String name;
public void run() {
System.out.println("running");
}
}
public interface SuperInterface {
int doSomething(int param1);
}
public class Dog extends Animal implements SuperInterface {
private static final int LEGS = 4;
private Dog[] kids;
private String name = "Brian";
public Dog() {
}
@Override
public int doSomething(int param1) {
return 100;
}
public void bark() {
System.out.println("dog barking");
}
}
只有3个类，Dog类继承了Animal类，实现了SuperInterface接口，有自己的方法和字段。
下图就是类文件的整体结构，其中最重要的就是常量池(constant pool)，下面将详细展开。
先看一般信息
统计了类的基本信息。
常量池
常量池存储了类用到的各种常量数据，让我们分类展示一下。
数值常量
很简单，就是代码或者初始化用到的数值字面量，Dog类中包含
- 静态常量LEGS的初始值 4
注意doSomething方法中的常量 100不在其中，而是直接保存在代码里。
字符串常量
代码和初始值中的字符串常量都会保存在常量池中(注意，这里是文件常量池，而不是运行中常量池)
- bark中的常量”dog barking”
- 字段name的初始值”Brian”
字符串在运行时jvm的存储我们会单独讲，敬请期待。
类常量
所有涉及的类都会保存在常量中，分为以下几类，都会保存全限定类名
- 自身的类名(全限定名)，这里就是
org.wangyang.Dog - 直接继承的类
Animal和实现的接口SuperInterface - 字段的类，这里有Dog和String
- Dog类已经生成过
- String类比较特殊，没有生成类常量
- 代码中局部变量的类
- 代码中引用的类，这里有
java.lang.System和java/io/PrintStream，后者是静态变量out的类型
字段引用
字段引用就是字节码中引用到的字段，包括类自身的和其他类的
- 初始化方法init中给字段name赋值，所以有name的引用
- bark方法中引用了静态变量out
方法引用
同理，方法引用就是字节码中引用的方法，也包括自身的方法、超类中的方法、其他类的方法
- 初始化方法init中隐式调用了超类Animal的构造方法
- bark方法中调用了println方法
名称和类型
上述两种引用的名称和类型信息，所以共四个，字段则是字段描述符，方法就是方法签名
- out字段描述符为
Ljava/io/PrintStream; - println方法签名为
(Ljava/lang/String;)V，括号中为参数，V表示返回值是void
UTF8
所有字符串类型最底层的存储结构，包括上面说的字符串常量也是引用了UTF8常量，还有类名、字段名、方法签名等等
接口
这部分很简单，直接实现了几个接口，就有几项，每项引用对应的类常量。
字段
记录了类中声明的字段，包括静态的，有默认值的话也会引用，注意，不会包含超类或接口中的字段
方法
这部分也非常重要，记录了类中声明的静态和成员方法，不包括超类或接口中的方法
- 包含字节码，也就是方法体
- 包含MAX_LOCALS和MAX_STACK，表示方法的最大局部变量数 和 最大操作数栈深度
属性
这部分是类中非核心的一些属性，主要保存一些用于Debug或者特定用途的数据。
总结
本章展示了java类的文件结构，当然这里忽略了一些更复杂的结构，比如内部类、method handle等，但是足够给我们一个java类格式比较完整的印象。
以此为基础，我们可以继续讨论jvm的启动、类和对象的加载、jvm的内存管理等等问题，敬请期待！