概览

上一篇文章中，讲了如何通过双亲委派机制查找到类文件。但是当你用文件编辑器（比如sublime打开），你就只能感叹一句
啥啥啥，这写的都是啥？？？

这篇文章就来讲，这些内容到底写的都是啥。也就是类载入这一步的解析过程

类文件的结构

结构总览

记得当初上java课的时候，老师曾经说过：类文件的信息很少，可以忽略不计。现在想想，里面的内容还真不少呢：
1.类文件基本信息：文件的魔数（后面会讲）、主版本、次版本

2.类常量池：用于存放类常量数据。注意，不是、不是、不是字符串常量池！，重要事情说三遍

3.类属性池：
(1)类的修饰符和名称
(2).类在常量池的索引：没错。类也作为一个常量的形式存放在常量池中
(3).类的父类：当然，java.lang.Object没有父类，基本数据类型也没有，这也是为啥泛型不能使用基本数据类型的原因

4.类接口池：存放类实现了哪些接口

5.类字段表：存放类的变量。获取类的字段就是通过字段表实现滴！

6.类方法表：存放与类方法相关的内容。所谓执行类的方法就是解析方法表里面的JVM指令并执行。这块是类文件的大头。
私以为类区别名方法区就是这个原因（当然现在叫元数据区了）

1.类基本信息

这块是.class文件最简单的地方了。只存放类的基本结构。
第一块是魔数（Magic Number）。所谓的魔数，在这里的作用就是用来判断文件的类型。.class文件的魔数为16进制的4个字节码：ca fe ba be,也就是咖啡宝贝，Java之父玩的什么梗，各位了解Java名称由来的大佬们懂的都懂，不细说。
主版本和次版本：各2个字节，用来校验jvm支不支持类文件格式，这里也略过。

2.类文件常量池

前言——类文件常量池与字符串常量池

再说一次，这不是字符串常量池！Java面试典中典的问题就是，运行过程中常量池大小是否固定。
如果是字符串常量池，毫无疑问是会变的，但类文件的常量池可不会（很明显嘛，类文件大小都固定好了）
因为：类文件常量池存放的是在编译过程中就确定好的常量，而不是运行过程中产生的变量。比如如下代码

public class A{
     int i = 10;
     int j = 114514;
     public void method(){
          String a = "abc";
          String b = "b" + "cd";
          for(int k = i; k < j - 114503; ++ k){   //行1
              a += b;                             //行2
          }                                       //行3
     }
}

(1).10 不会存放到类常量池里，虽然10在编译过程中已经确定，但10小于2个字节，出于优化考虑不会放入常量池，而是使用JVM字节码的方式进行赋值
(2).114514 会存放到类常量池里，因为在编译过程中已经确定，且超过了2字节,114503同理
(3)."abc" 编译过程中已经确定，会存放到类常量池
(4)."b" + "cd" 编译过程中优化为 "bcd"，也就是编译过程中能确定数值，会放入类常量池里
(5).行1~3执行的代码，也就是 "abcbcd" 这是在执行过程中产生的字符串，因此不会放入类常量池，而是放入字符串常量池
(6).类A和方法method也使用到了，因此也会存放到类常量池。

所以，明白了吧。类文件常量池在编译的时候就确定了，因此大小不变；
字符串常量池存放的是在运行过程中产生的字符串，因此大小会变。

(1)常量池的结构

常量池两个字节（无符号）表示常量数量n，后面跟着n个类型各异的常量类型和信息（这些常量有自己结构，能和别人区分开来）。简而言之如下：
常量数量n（两个字节） 常量1类型，常量1、常量2类型，常量2、、...常量n类型，常量n
其中常量类型用一个字节表示（具体为1、3~12、15、16、18）
无符号2字节可以表示2^16 = 65536个常量，额，够用了吧，不会有哪个神仙的类能整个6万5千多个常量吧？不会吧？

(2)常量的类型

常量可以分为如下几类
类型1 字面量（UTF8）：存放的内容为utf8字符串。
结构为 utf8长度n（2字节，长度2^16） 字节码1、字节码2、...、字节码n。
比如你代写了个String a = "Hello abc jvm"，在常量池里就会对应生成一个内容为"Hello abc jvm"的utf8常量，.class存放为：utf8长度13，后面跟着13个字节码,表示Hello abc jvm。
注意，这不是String，这是UTF8！ 类型8才是String,因为常量中可不单单String会引用UTF8，并且UTF8的长度远远小于String的长度。
没人会在java代码里写2^16这么长的字符串，所以设定为2^16。
但在运行过程中，String长度可能轻轻松松超过2^16，因此String的长度只受制于char数组的长度。是的，数值也是有长度上限的！！
类型2：额，没有类型2，别问我为啥，我也不知。
类型3 Integer：存放4字节有符号的整数数据，因此结构为4个字符。在常量池中以一个4字节数据的形式存放
类型4 Float：同上。不过4个字节表示的是float而已。
类型5 Long：8字节，表示8字节有符号的整数数据。结构为8个字符在常量池中以两个4字节数据的形式存放。
类型6 Double：同上，不过存放的是double而已。
类型7 类引用（ClassRef）：存放类的符号引用，也就是类的名字。根据类的名字这个符号可以加载这个类。
结构为类名称索引（2字节），这个索引指向常量池中的一个字面量，这个字面量就是类的全限定类名。
比如存放类"Student"的符号引用,这个类在school包下，这样类的全限定名就是school/Student。 在类常量池中，会存在一个内容为school/Student的UTF8类型，假设这个UTF8的索引为12，那么这个类型会用两个字节存放12这个数值
类型8 字符串（String）：结构也是2字节索引，这个索引指向的是String引用的UTF8。再说一遍，String不等于UTF8，能引用UTF8的类型很多
类型9 字段索引：所谓字段，也就是类的变量。结构为字段所属类的引用在常量池的索引（2字节），字段名称和属性在常量池的索引（2字节） 具体后面讲，记住，结构就是4字节
类型10 方法引用（MethodRef)：和类引用类似，但是多了一个索引，指向方法名和参数列表
结构：4个字节。 2个字节代表方法所属类在常量池中的索引，2个字节代表方法名和参数列表在常量池中的索引（方法名和参数列表用UTF8代替）
参数列表的参数类型代号有点意思，这里讲一下。

[     :  代表数组
LXXX; :  代表是XXX对象，XXX是该对象的类的全限定名称，要用逗号分割
B     :  代表byte
C     :  代表char
I     :  代表int
F     :  代表float
D     :  代表double
J     :  代表long
Z     :  代表boolean

举例：
main(String[] arg)                                --> main([Ljava/lang/String;)
method(int i,String j,byte[] f,long k, Object c)  --> method(ILjava/lang/String;[BJLjava/lang/Object;)

类型11 接口方法（InterfaceMethodRef)：同方法引用。我的理解是，这个是抽象类/接口里面的抽象方法
类型12 名字和属性索引（NameAndAttrRef)：同，结构为4字节两个索引。这两个索引分别指向名字（UTF8）和属性说明（还是UTF8）
类型15 句柄（MethodHandle）：结构为3个字节，用不到，跳过
类型16 标志方法：结构为2个字节，用不到，跳过
类型18 动态调用点：结构为4个字节，用不到，还跳过

总结

本来想一口气讲完类文件解析原理的，实在没想到才写完常量池，就这么多内容了。那就先写到这里吧
这篇文章主要讲解的内容为：

(1).class文件结构：.class文件的字节码主要分为哪几块
(2)类基础信息： 类文件的魔数、主次版本
(3)类文件常量池： 与字符串常量池的区别、常量池结构、常量类型和结构