字节码文件(Class文件)的组成

字节码文件的组成

首先，什么是字节码文件：

Java 字节码文件是java程序通过编译之后得到的，一个包含了 JVM 可以理解和执行的指令、数据和结构信息，用于定义 Java 类或接口的二进制文件。

Java 字节码文件（.class 文件）的组成可以简化为以下几个主要部分：

ClassFile {     基础信息 {         魔数;         版本信息;         访问标志;         类索引;         父类索引;         接口索引集合;     }     常量池 {         常量池表;     }     字段 {         字段表;     }     方法 {         方法表;     }     属性 {         属性表;     } }

1. 基础信息（Basic Information）

• 魔数（Magic Number）：用于标识这是一个 Java 字节码文件，值为 0xCAFEBABE。
  文件是无法通过文件扩展名来确定文件类型的，文件扩展名可以随意修改，不影响文件的内容。
  软件使用文件的头几个字节（文件头）去校验文件的类型。
• 版本信息（Version Information）：包含文件的次版本号和主版本号。
  主副版本号指的是编译字节码文件的JDK版本号，主版本号用来标识大版本号，JDK1.0-1.1使用了 45.0-45.3，JDK1.2是46之后每升级一个大版本就加1；副版本号是当主版本号相同时作为区分不同 版本的标识
  1.2之后大版本号计算方法就是: 主版本号 –44 比如主版本号52就是JDK8
  版本号的作用主要是判断当前字节码的版本和运行时的JDK是否兼容
• 访问标志（Access Flags）：表示类或接口的访问级别和一些特殊属性（如 public, abstract, final 等）。
• 类索引（Class Index）：当前类的索引。
• 父类索引（Superclass Index）：父类的索引。
• 接口索引集合（Interfaces）：实现的接口的索引集合。

2. 常量池（Constant Pool）

• 常量池（Constant Pool）：存储类、方法、字段、字符串等常量信息的表，是字节码文件中最复杂和最重要的部分之一。
  常量池中的数据都有一个编号，编号从1开始。在字段或者字节码指令中通过编号可以快速的找到对应的数据。
   字节码指令中通过编号引用到常量池的过程称之为符号引用

3. 字段（Fields）

• 字段表（Field Table）：存储类中所有字段的信息，包括字段的名称、类型和访问修饰符。

4. 方法（Methods）

• 方法表（Method Table）：存储类中所有方法的信息，包括方法的名称、返回类型、参数类型和方法体的字节码。
  字节码中的方法区域是存放字节码指令的核心位置，字节码指令的内容存放在方法的Code属性中。
  关于字节码指令的解释，可以参考Oracle 的官方文档。

5. 属性（Attributes）

• 属性表（Attribute Table）：存储类、字段和方法的附加信息，如代码（Code）、异常表（Exception Table）、源文件（SourceFile）等。

查看字节码的方法

想要轻松方便的查看字节码，可以用以下几个方式：

1、javap -v指令

输入javap -v 字节码文件名称 查看具体的字节码信息。（如果jar包需要先使用 jar –xvf命令解压。

2、jclasslib

jclasslib是一个软件工具，idea也集成了jclasslib的插件，使用它可以直接查看字节码文件

3、阿里arthas

Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修 改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，大大提升线上问题排查效率

俩个常用指令

dump 保存路径 类的全限定名：dump已加载类的字节码文件到特定目录。

jad 类的全限定名：反编译已加载类的源码

总结

字节码文件由魔数、版本信息、常量池、访问标志、类和父类索引、接口集合、字段表、方法表和属性表组成。查看字节码可使用javap -v指令或者jclasslib软件或者阿里arthas