Class文件 vs Dex文件 你应该知道的东西

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Class文件的逻辑结构

文件头

类型	名称	数量
u4	魔数	1
u2	次版本号	1
u2	主版本号	1

魔数的唯一作用是告诉虚拟机，这是一个可接受的class文件，固定值为0xCAFEBABE

常量池

类型	名称	数量
u2	常量池计数	1
cp_info	常量	常量池计数 -1

常量池就是class文件的资源仓库，占用空间较大。

常量池容器的计数从1开始，所以常量的数量是计数-1

cp_info能容纳哪些内容

• 字面量
  • 字符串文本
  • final常量的值
  • 基本数据类型的值
• 符号
  • 类和接口的完全限定名
  • 字段名和类型
  • 方法名和类型

cp_info 的结构

    struct cp_info {
       u1 tag;//类型
       u1 info[]; //数据
    }

tag	表示字面量	细分结构
1	字符串	Utf8_info
3	4字节数值（int）	Integer_info
4	4字节数值（float）	Float_info
5	8字节数值（float）	Long_info
6	8字节数值（double）	Double_info
7	类和接口的完全限定名	Class_info
8	java.lang.String类型的常量实例	String_info
9	字段	Fieldref_info
10	方法	Methodref_info
11	类实现的接口	InterfaceMethodref_info
12	字段或方法的名称及类型	NameAndType_info
15	方法句柄	MethodHandle_info
16	方法类型	MethodType_info
18	动态调用	InvokeDynamic_info

常量池中的字符串

    struct CONSTANT_String_info{
        u1 tag = 8; //固定取值8
        u2 string_index;//指向某个Utf8_info在常量池中的索引
    }
    struct CONSTANT_Utf8_info{
        u1 tag = 1; //固定取值1
        u2 length;//Utf8编码的字节数组的长度
        u1 bytes[length];//Utf8编码的字节数组
    }
    

类信息

类型	名称	数量
u2	访问修饰限定符	1
u2	this class	1
u2	super class	1
u2	接口计数	1
u2	接口	接口计数

字段表

类型	名称	数量
u2	字段表计数	1
field_info	字段	字段表计数

字段包括类级别和实例级别的变量，不包括方法内部的局部变量。

方法表（存放方法描述）

类型	名称	数量
u2	方法表计数	1
method_info	字段	方法表计数

属性信息

结构

• 属性名：属性值

dex文件

class文件和dex的区别

dex文件的文件头

    struct DexHeader{
        u1 magic[8];//魔数和版本号
        u4 checksum；//adler32算法校验码
        u1 signature[kSHA1DigestLen];//文件内容签名
        u4 fileSize;//文件总大小
        u4 headerSize;//文件头大小
        u4 endianTag;//字节序
        u4 linkSize;
        u4 linkOff;
        u4 mapOff;
    }

dex文件的索引区

    struct DexStringId{
        u4 stringDataOff;//string_data_item的文件偏移量
    }
    struct DexTypeId{
        u4 descriptorIdx;//指向dexStringId的索引
    }
    struct DexFieldId{
        u2 classIdx;//所在类，指向dexTypeId的索引
        u2 typeIdx;//类型，指向dexTypeId的索引
        u4 nameIdx;//字段名，指向dexStringId的索引
    }
    struct DexMethodId{
        u2 classIdx;//索引到typeIds，表示所在类
        u2 protoIdx;//索引到protoIds，表示方法原型
        u4 nameIdx;//索引到stringIds，表示方法名
    }
    struct DexProtoId{
        u2 shortyIdx;//索引到stringIds，表示短描述符
        u2 returnTypeIdx;//索引到typeIds，表示返回值类型
        u4 parametersOff;//type_list中的偏移量，参数类型
    }

索引区&数据区

class文件 vs dex文件

class文件

• 每个类都有独立的常量池，导致代码冗余
• 每个类属于一个文件
• 基于栈的字节码

dex文件

• 常量记录在数据区，所有类都通过索引获取常量的值，相同的常量可以合并，大大降低类代码的冗余。节约移动端安装包的体积。
• 所有类在同一个文件中，即使是multdex，文件总数也远小于class文件（降低I/0操作开销）
• 基于虚拟寄存器的字节码（节约内存）