class文件结构

前面讨论JVM内存模型和JVM运行原理时，我们多次提及到了class文件，当时为了行为内容的简洁，并没有展开描述，今天我们就来认识一下这个文件。

我们知道，JVM在执行某个类的时候，必须经过加载、连接、初始化，而连接又包括验证、准备、解析三个阶段。

在加载类的时候，JVM会先加载class文件，而在class文件有类的版本、字段、方法和常量池（Constant Pool Table）等信息。通过javap反编译一个class文件，就能查看到class文件的内容，其结构如下：

在这里，我们要知道的是，前期编译的过程其实是非常复杂的，包括词法分析、符号表填充、注解处理，语义分析以及生成class文件，但这个过程我们并不用过多关注。只要知道，编译后的字节码文件主要包括常量池和方法表集合就够了。

• 常量池，用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用。字面量包括字符串常量（例如 String str=“abc”，其中“abc”就是常量）、声明为final的属性以及一些基本类型（例如，范围在-127 ~ 128之间的整型）的属性。符号引用则包括类和接口的全限定名、类引用、方法引用以及成员变量引用（例如 String str=“abc”，其中str就是成员变量引用）等。

• 方法表集合中主要包含方法字节码、方法访问权限（public、protect、private等）、方法名索引（与常量池中的方法引用对应）、描述符索引、JVM执行指令以及属性集合等。

当类加载到内存后，JVM就会将class文件常量池中的内容放到运行时常量池中；在解析阶段，JVM会把符号引用替换为直接引用（对象的索引值）。

例如，类中的一个字符串常量在class文件中时，存放在class文件的常用池中，而在JVM加载完类之后，这个字符串常量就被放到了运行时常量池中，并在解析阶段，指定该字符串对象的索引值。

注：运行时常量池是全局共享的，多个类共用一个运行时常量池，class文件常量池中多个相同的字符串在运行时常量池只会存在一份。