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🔸一、常量池总数

常量池大小（cp_info_count）：常量池是class文件中第一个出现的变长结构。既然是池，就有大小，常量池大小由两个字节表示（u2）。
假设常量池大小为n，常量池真正有效的索引是1~~n-1。如果constant pool_count等于10，constant_pool数组的有效索引值是1~~9。0属于保留索引，可供特殊情况使用。

常量池总数数据结构

🔺二、常量池【静态常量池（很多时候我们说的静态常量池指的就是class文件中的常量池）】

Java虚拟机指令不依赖于类、接口、类实例或数组的运行时布局，而是依赖常量池表中的符号信息
如创建对象的new指令，需要指定对象的类型描述符，new指令的操作数的值为该类型描述符对应的常量在常量池中的索引，虚拟机将根据常量信息到方法区寻找对应的class元数据。

常量池中主要存放两大类常量：

字面量（Literal）字符串（UTF-8）、被声明为final的常量值（整数值、浮点）等
符号引用（Symbolic References）

类和接口的全限定名（Fully Qualified Name）

字段的名称和描述符（Descriptor）

方法的名称和描述符

方法句柄和方法类型（Method Handle、Method Type、Invoke Dynamic）

动态调用点和动态常量（Dynamically-Computed Call Site、Dynamically-Computed Constant）

1. 常量池数据结构

常量池是一个数组。里面每一个项为一个具体的常量

常量池中的每一项为一个具体的常量，其数据结构如下
根据《Java虚拟机规范》规定，常量池表中所有常量项的结构都包含一个tag项，tag值用于标志一个常量是哪种常量结构。只有根据tag确定常量的结构，才能根据常量结构计算常量所占用的字节数。

2. 根据tag的不同，JDK8中常量具体分为14种

常量类型	tag	描述
CONSTANT_Class_info	7	类或接口的符号引用
CONSTANT_Fieldref_info	9	字段的符号引用
CONSTANT_Methodref_info	10	类中方法的符号引用
CONSTANT_InterfaceMethodref_info	11	接口中方法的符号引用
CONSTANT_String_info	8	字符串类型字面量
CONSTANT_Integer_info	3	整型字面量
CONSTANT_Float_info	4	浮点型字面量
CONSTANT_Long_info	5	长整形字面量
CONSTANT_Double_info	6	双精度浮点型字面量
CONSTANT_NameAndType_info	12	字段与字段类型或方法与方法类型的符号引用
CONSTANT_Utf8_info	1	UTF-8编码字符串
CONSTANT_MethodHandle_info	15	表示方法句柄
CONSTANT_MethodType_info	16	表示方法类型
CONSTANT_InvokeDynamic_info	18	表示一个动态方法调用点

3. 字段描述符

字段描述符（field descriptor），用来表示类、实例或局部变量
符号列表为：

字符	类型	含义
B	byte	有符号的字节型数
-------------	---------	-----------------------------------------
C	char	基本多文种平面中的Unicode字符码点，UTF-16编码双精度浮点数单精度浮点数
D	double	双精度浮点数
F	float	单精度浮点数
I	int	整型数
J	long	长整数
L ClassName ;	reference	ClassName 类的实例
S	short	有符号短整数
Z	boolean	布尔值true/false
[	reference	一个一维数组

例如：
描述int实例变量的描述符是I
object类型的实例，其描述符是Ljava/lang/object；
三维数组double d[][][]类型的实例变量，其描述符为[[[D

4. 方法描述符

方法描述符（method descriptor）包含0个或多个参数描述符（parameter descriptor）以及个返回值描述符（return descriptor）参数描述符表示该方法所接受的参数类型，如果该方法有返回值的话，那么返回值描述符则表示该方法的返回值类型
实例方法除了传递自身定义的参数，还需要额外传递参数this ，但是这一点不是由方法描述符来表达，参数this的传递由Java虚拟机中调用实例方法所使用的指令来实现。
类方法和实例方法描述符都是一样

例如：

方法为：Object m(int i, double d, Thread t) { .. }

描述符为：(IDLjava/lang/Thread;)Ljava/lang/Object

实例方法除了递自身定义的参数，还需要额外传递参数this ，但是这一点不是由方法描述符来表达，参数this的传递由Java虚拟机中调用实例方法所使用的指令来实现

5. CONSTANT_Class_info

CONSTANT_Class_info {

    u1 tag;

    u2 name_index;

}

解释

l 类、接口、数组、枚举、注解的符号引用

l 一个有效的数组类型描述符中描述的数组，其维度必须小于等于255

l 类中或接口中使用到了其他的类，只有在类中实际使用到了该类时，该类的信息才会在常量池中有对应的CONSTANT_Class_info常量池项；

l 项约束

l u2 name_index：必须是一个CONSTANT_Utf8_info常量，表示类（或者接口）的全限定名

6. CONSTANT_Fieldref_info

CONSTANT_Fieldref_info {

u1 tag;

u2 class_index;

u2 name_and_type_index;

}

解释

字段的符号引用
static final修饰的字面量（即static final修饰的数据类型是String、基本数据类型【不含基本数据类型的包装类】）不会出现Fieldref_info
所有使用的字段（含赋值的字段、再其它地方使用的字段、使用了其它类的字段）

项约束

u2 class_index：指向的常量必须是一个CONSTANT_Class_Info常量，表示当前字段所在的类的类名。
u2 name_and_type_index：指向的常量必须是一个CONSTANT_NameAndType_info常量，表示当前字段的名字和类型描述符。

7. CONSTANT_Methodref_info

CONSTANT_Methodref_info {

    u1 tag;

    u2 class_index;

    u2 name_and_type_index;

}

解释

类中方法的符号引用
所有使用的方法（也就是必须调用）
默认调用父类无参构造方法<init>:()V

项约束

u2 class_index：指向的常量必须是一个CONSTANT_Class_Info常量，且必须是类（而不能是接口），表示当前方法所在的类的类名。
u2 name_and_type_index：指向的常量必须是一个CONSTANT_NameAndType_info常量，表示当前方法的名字和类型描述符。

8. CONSTANT_InterfaceMethodref_info

CONSTANT_InterfaceMethodref_info {

    u1 tag;

    u2 class_index;

    u2 name_and_type_index;

}

解释

接口中方法的符号引用

项约束

u2 class_index：指向的常量必须是一个CONSTANT_Class_Info常量，且必须是接口类型，表示当前接口方法所属的接口的类名。
u2 name_and_type_index：指向的常量必须是一个CONSTANT_NameAndType_info常量，表示当前接口方法的名字和。

9. CONSTANT_String_info

CONSTANT_String_info {

    u1 tag;

    u2 string_index;

}

解释

字符串类型字面量
static final 修饰String数据类型
其它的出现的string字面量

项约束

u2 string_index：值为常量池中某个常量的索引，该索引指向的常量必须是一个CONSTANT_Utf8_info常量。

10. CONSTANT_Integer_info

CONSTANT_Integer_info {

    u1 tag;

    u4 bytes;

}

解释

整型字面量

static final 修饰byte、char、short、boolean、int数据类型
可用于描述boolean（1,0）、byte（-27~~27-1【-128~~127】）、int、short（-215~~215-1【-32768~~32767】）、char（0~216-1【0-65535】）
非static final修饰，在-32768~~32767（即-215~~215-1，short的范围内）范围，则直接进入字节码指令内部，超出此范围进入直接进CONSTANT_Integer_info常量池

项约束

u4 bytes：bytes转为10进制数就是这个常量所表示的整型值。

11. CONSTANT_Float_info

CONSTANT_Float_info {

    u1 tag;

    u4 bytes;
    }

解释

static final 修饰 float
其它的出现的字面量

约束

u4 bytes：bytes转为10进制数就是这个常量所表示的浮点值。

12. CONSTANT_Long_info

CONSTANT_Long_info {

CONSTANT_Long_info {

    u1 tag;

    u4 high_bytes;

    u4 low_bytes;

}

解释

长整形字面量
static final 修饰 Long
其它的出现的字面量

约束

u4 high_bytes：高32位区
u4 low_bytes：低32位区

13. CONSTANT_Double_info

CONSTANT_Double_info {

    u1 tag;

    u4 high_bytes;

    u4 low_bytes;

}

解释

双精度浮点型字面量
static final 修饰 double
其它的出现的字面量

约束

u4 high_bytes：高32位区
u4 low_bytes：低32位区

14. 字面量和 Fieldref_info的出现的规则

字面量：数据类型是String以及基本数据类型（不包含基本数据类型包装类）\

引用类型（非字面量,含基本数据类型的包装类型）：\

1——static final修饰的字面量在本类和其它类里面都会以字面量类型的常量出现
2——非static final修饰的字面量在本类以字面量类型的常量出现和Fieldref_info类型的常量出现
3——非static final修饰的字面量在其它类以Fieldref_info类型的常量出现
4——引用类型在本类和其它类里面都会Fieldref_info
5——static final修饰的字面量不会出现Fieldref_info
6——static final修饰的基本数据类型包装类会同时出现Fieldref_info和包装类的字面量常量类型

15. CONSTANT_NameAndType_info

CONSTANT_NameAndType_info {

    u1 tag;

    u2 name_index;

    u2 descriptor_index;

}

解释

字段与字段类型或方法与方法类型的符号引用

约束项

u2 name_index：必须是CONSTANT_Utf8_info结构的常量，表示字段与字段类型或方法与方法类型的的名称。
构造方法名称统一使用
u2 descriptor_index：必须是CONSTANT_Utf8_info结构的常量，表示一个有效的字段描述符或方法描述符。

16. CONSTANT_Utf8_info

CONSTANT_Utf8_info {

    u1 tag;

    u2 length;

    u1 bytes[length];

}

解释

UTF-8编码字符串

约束

u2 length：该值指明了bytes［］数组的长度
u1 bytes[length]：是表示字符串值的byte数组

17. CONSTANT_MethodHandle_info【动态类型语言支持】【认知】

CONSTANT_MethodHandle_info {

    u1 tag;

    u1 reference_kind;

    u2 reference_index;

}

表示方法句柄，这是虚拟机为实现动态调用invokedynamic指令所增加的常量结构。

u1 reference_kind：取值范围为1～9，包括1和9，表示方法句柄的类型

u2 reference_index：其值为指向常量池中某个常量的索引

18. CONSTANT_MethodType_info【动态类型语言支持】【认知】

CONSTANT_MethodType_info {

    u1 tag;

    u2 descriptor_index;

}

表示方法类型，与CONSTANT_MethodHandle_info结构一样，也是虚拟机为实现动态调用invokedynamic指令所增加的常量结构。
u2 descriptor_index：必须是CONSTANT_Utf8_info结构的常量，指向常量池中的某一CONSTANT_Utf8_info结构的常量。

19. CONSTANT_InvokeDynamic_info【动态类型语言支持】【认知】

CONSTANT_InvokeDynamic_info {

    u1 tag;

    u2 bootstrap_method_attr_index;

    u2 name_and_type_index;

}

表示一个动态方法调用点，即invokedynamic指令用到的引导方法bootstrap method以及引导方法所用到的动态调用名称、参数、返回类型。

u2 bootstrap_method_attr_index：指向class文件结构属性表中引导方法表的某个引导方法
u2 name_and_type_index：指向的常量必须是一个CONSTANT_NameAndType_info常量

升职高薪之路——JVM常量池超详细总结