本專欄列前面的一系列博客， 對Class文件中的一部分數據項進行了介紹。 本文將會繼續介紹class文件中未講解的信息。 先回顧一下上面一篇文章。 在上一篇博客中， 我們介紹了：

this_class 對當前類的描述
super_class 對當前類的超類的描述
interfaces_count 當前類直接實現的接口的數量或當前接口直接繼承的接口的數量
interfaces 對當前類或當前接口直接實現或繼承的所有接口的描述

下面繼續介紹class文件中的其他信息。

class文件中的fields_count和fields

fields_count描述的是當前的類中定義的字段的個數， 注意， 這里包括靜態字段， 但不包括從父類繼承的字段。 如果當前class文件是由一個接口生成的， 那么這里的fields_count描述的是接口中定義的字段， 我們知道， 接口中定義的字段默認都是靜態的。此外要說明的是， 編譯器可能會自動生成字段， 也就是說， class文件中的字段的數量可能多于源文件中定義的字段的數量。 舉例來說， 編譯器會為內部類增加一個字段， 這個字段是指向外圍類的對象的引用。

位于fields_count下面的數據叫做fields， 可以把它看做一個數組， 數組中的每一項是一個field_info 。這個數組中一共有fields_count個field_info ， 每個field_info都是對一個字段的描述。 下面我們詳細講解field_info的結構。 每個field_info的結構如下：

（1）access_flags

其中access_flags占兩個字節， 描述的是字段的訪問標志信息。 這里就不在詳細介紹了， 下面給出一張表格（該表格來自《深入Java虛擬機》）：

（2）name_index

access_flags下面的兩個字節是name_index， 這是一個指向常量池的索引， 它描述的是當前字段的字段名。 這個索引指向常量池中的一個CONSTANT_Utf8_info數據項。 這個CONSTANT_Utf8_info數據項中存放的字符串就是當前字段的字段名。

（3）descriptor_index
name_index下面的兩個字節叫做descriptor_index ， 它同樣是一個指向常量池的索引， 它描述的是當前字段的描述符。 這個索引指向常量池中的一個CONSTANT_Utf8_info數據項。 這個CONSTANT_Utf8_info數據項中存放的字符串就是當前字段的描述符（關于字段描述符， 在前面的博客中已經有過詳細的講解， 如果不明白， 請參考前面的博客：深入理解JVM Class文件格式（二））。

（4）attributes_count和attributes

descriptor_index 下面是attributes_count和attributes 。 這是對當前字段所具有的屬性的描述。 這里的屬性和源文件中的屬性不是同一個概念， 在源文件測層面中， 屬性是字段的另一種叫法， 希望讀者不要疑惑。讀者也不要輕視class文件中的屬性， 這些屬性可以描述很多的信息。 我們會在后面的文章中進行介紹。

attributes_count表示這個字段有幾個屬性。attributes 可以看成一個數組， 數組中的每一項都是一個attribute_info ， 每個attribute_info 表示一個屬性， 數組中一共有attributes_count個屬性。可以出現在filed_info中的屬性有三種， 分別是ConstantValue， Deprecated， 和 Synthetic。 這些屬性會在后面的文章中進行介紹。

下面我們以代碼的形式進行解釋， 源碼如下：

package com.jg.zhang;public class Programer extends Person{private Computer computer;public Programer(Computer computer){this.computer = computer;}public void doWork(){computer.calculate();} }

反編譯之后， 常量池中會有如下信息（這里省略了大部分無關信息）：

Constant pool:......... .........#5 = Utf8 computer#6 = Utf8 Lcom/jg/zhang/Computer;......... .........{private com.jg.zhang.Computer computer;flags: ACC_PRIVATE......... .........}

從反編譯的結果可以看出， 源文件中定義了一個Computer類型的字段computer， 并且是private的。 然后常量池中有這個字段的字段名和描述符。 其中常量池第五項的CONSTANT_Utf8_info是字段名， 第六項的CONSTANT_Utf8_info是該字段的描述符。這里有一點需要說明， 在反編譯Programer.class時，由于computer是私有的， 要加- private選項， 否則的話， 雖然常量池中有字段引用信息， 但是不會輸出字段信息， 即下面這兩行不會輸出：
private com.jg.zhang.Computer computer;
flags: ACC_PRIVATE

如果在javap中加入 - private選項， 那么就會有上面兩行的輸出。 使用的命令如下：

javap -c -v -private -classpath . com.jg.zhang.Programer

根據反編譯的結果，可以下面給出示意圖， 該圖說明了與computer相對應的field_info是如何引用常量池的 （ 其中虛線范圍內表示常量池）：

class文件中的methods_count和methods

fields下面的信息是methods_count和methods 。 methods_count描述的是當前的類中定義的方法的個數， 注意， 這里包括靜態方法， 但不包括從父類繼承的方法。 如果當前class文件是由一個接口生成的， 那么這里的methods_count描述的是接口中定義的抽象方法的數量， 我們知道， 接口中定義的方法默認都是公有的。此外需要說明的是， 編譯器可能會在編譯時向class文件增加額外的方法， 也就是說， class文件中的方法的數量可能多于源文件中由用戶定義的方法。 舉例來說： 如果當前類沒有定義構造方法， 那么編譯器會增加一個無參數的構造函數； 如果當前類或接口中定義了靜態變量， 并且使用初始化表達式為其賦值， 或者定義了static靜態代碼塊， 那么編譯器在編譯的時候會默認增加一個靜態初始化方法 。

位于methods_count下面的數據叫做methods ， 可以把它看做一個數組， 數組中的每一項是一個method_info 。這個數組中一共有methods_count個method_info ， 每個method_info 都是對一個方法的描述。 下面我們詳細講解method_info 的結構。 每個method_info 的結構如下， 幾乎和field_info的結構是一樣的：

（1）access_flags
其中access_flags占兩個字節， 描述的是方法的訪問標志信息。 這里就不在詳細介紹了， 下面給出一張表格（該表格來自《深入Java虛擬機》）：

（2）name_index

access_flags下面的兩個字節是name_index， 這是一個指向常量池的索引， 它描述的是當前方法的方法名。 這個索引指向常量池中的一個CONSTANT_Utf8_info數據項。 這個CONSTANT_Utf8_info數據項中存放的字符串就是當前方法的方法名。

（3）descriptor_index

name_index下面的兩個字節叫做descriptor_index ， 它同樣是一個指向常量池的索引， 它描述的是當前方法的描述符。 這個索引指向常量池中的一個CONSTANT_Utf8_info數據項。 這個CONSTANT_Utf8_info數據項中存放的字符串就是當前方法的描述符（關于方法描述符， 在前面的博客中已經有過詳細的講解， 如果不明白， 請參考前面的博客： 深入理解JVM Class文件格式（二））。

（4）attributes_count和attributes

descriptor_index 下面是attributes_count和attributes 。 這是對當前方法所具有的屬性的描述。 這里的屬性和源文件中的屬性不是同一個概念， 在源文件測層面中， 屬性是字段的另一種叫法， 希望讀者不要疑惑。讀者也不要輕視class文件中的屬性， 這些屬性可以描述很多的信息。 我們會在后面的文章中進行介紹。

attributes_count表示這個字段有幾個屬性。attributes 可以看成一個數組， 數組中的每一項都是一個attribute_info ， 每個attribute_info 表示一個屬性， 數組中一共有attributes_count個屬性。可以出現在method_info 中的屬性有四種， 分別是Code， Deprecated， Exceptions 和Synthetic。 在這幾個屬性中， 尤其是Code和Exceptions 非常重要， 這兩個屬性對于在class文件中完整描述一個方法起著至關重要的作用， 其中Code屬性中存放方法的字節面指令，Exceptions 屬性是對方法聲明中拋出的異常的描述 。 這兩屬性以及其他一些屬性， 會在下一篇文章中詳細介紹， 敬請關注。

介紹完了每個method_info的結構， 下面我們以代碼來說明， 還是使用上面的源碼：

package com.jg.zhang;public class Programer extends Person{private Computer computer;public Programer(Computer computer){this.computer = computer;}public void doWork(){computer.calculate();} }

反編譯之后， 常量池中會有如下信息（這里省略了大部分無關信息）：

Constant pool:.........#7 = Utf8 <init>#8 = Utf8 (Lcom/jg/zhang/Computer;)V.........#12 = Utf8 ()V.........#19 = Utf8 doWork{.........public com.jg.zhang.Programer(com.jg.zhang.Computer);flags: ACC_PUBLIC.........public void doWork();flags: ACC_PUBLIC......... }

由反編譯結果可以看出， 該類中定義了兩個方法， 其中一個是構造方法， 一個是doWork方法， 且這兩個方法都是public的。 這兩個方法的描述信息都存放在常量池。 其中第7項的CONSTANT_Utf8_info為構造方法的方法名， 第8項的CONSTANT_Utf8_info為構造方法的方法描述符， 第19項的CONSTANT_Utf8_info為doWork方法的方法名， 第12項的CONSTANT_Utf8_info為doWork方法的方法描述符。

根據常量池中的信息， 可以得出如下的示意圖， 該示意圖形象的說明了class文件中的method_info是如何引用常量池中的數據項來描述當前類中定義的方法的。 圖中虛線范圍內表示常量池所在的區域：

總結

到此為止， 我們就介紹完了class文件中的fields和methods， 進行一下總結。

fields是對當前類中定義的字段的描述， 其中每個字段使用一個field_info表示， fields中有fields_count個field_info。

methods是對當前類或者接口中聲明的方法的描述， 其中每個方法使用一個method_info表示， methods中有methods_count個method_info。

在下一篇博客中， 將會介紹class文件中的各個屬性， 敬請關注。

https://my.oschina.net/u/3892023/blog/2961140

總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入理解 JVM Class文件格式（七）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。