在 JVM 眼中 .class 文件是什么样的？值得收藏 _JVM

00 前言
JAVA程序具有 " Write Once , Run Anywhere ." 的跨平台特性。实现这样的目的， Java的方案是：半编译 + 半解释，即 .Class + JVM。

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1、源程序内容会被编译为.Class文件， .Class文件具有严格规定如何从中提取信息，可以理解为 “中间码” ，约定使用者如何理解文件内容
2、理解了程序内容，各个平台根据自身特色不同，实现各自的JVM用来解释（翻译）.Class文件，变成真正的本地可执行指令。
如此实现了Java跨平台的特性。因此，跨平台的基础为.Class ，实现为JVM 。
本文的目的为：读懂.Class ，悉知编写的程序代码在JVM眼中是什么样子。而在理解了.Class之后，对于理解JVM、理解字节码插桩等有进一步帮助。
01 基础知识
字节码
字节码是一种包含执行程序，由数据对组成的二进制文件，是一种中间码。一般来说，一字节占用8位，即包含八位的二进制。
文章所指的.Class文件为字节码文件，每字节用16进制表示，数值范围 00 ~ FF (0 ~ 255).
无符号数基本类型
无符号数可以用来描述数字、索引引用、数值量或按照 UTF-8 编码构成字符串。u1、u2、u4、u8分别代表 1个字节、2个字节、4个字节和8个字节的无符号数。
字面量
字面量是一种固定值的表示法，本身没有含义，需要场景来为它赋予含义，如何理解？比如 007 没有含义，但是用来表示詹姆斯·邦德，你就知道007代表一个很厉害的特工。在程序中， int x = 10、String s = "10" 让字面量 10 具有了不同的意义。
全限定名
将一个类的全限定名是将类全名的.全部替换为/ ，如java.lang.String替换为java/lang/String
描述符
描述符用来描述字段的数据类型、方法的参数类表和返回值，每种符号对应不同数据类型

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02 Class文件
Java文件包含了一个类的所有信息，以下是一个Java类：
import java.io.Serializable;
public class TestClass implements Serializable{
private int m = 123;
private static int x = 10;
private static final int y = 20;
public int increace(){
return m+1;
}
public void m() throws Exception{
// 具体逻辑不写
}
public static String hello(){
return "hello word";
}
}
此Java文件中，所包含的信息有：
类明为TestClass并可被外部访问，实现了Serializable接口
拥有类变量 x和y ，拥有成员变量 m
拥有可被外部访问的类函数 hello() ，拥有可被外部访问的成员函数increace() 和 m()
note: 如无特殊说明，文章所说.Class文件均由此Java文件编译得来这些信息在被编译后将在.Class文件中进行表达。通过命令
Javac fileName.java
可将Java文件编译成对应的.Class文件。.Class文件为字节码文件，可借助对应编辑器阅读。
本文使用的编辑器为 “010” ， windows 和 mac 都有，自行下载。

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Class 字节码实例文件
.Class文件使用字节码表达信息，各数据间紧凑，不包含任何分隔符，因此整个.Class文件中存储的内容几乎是全部程序运行时的必要数据。如何解析字节码数据，就需要制定规则来解读，严格遵守。
.Class 文件风格采用类似于C语言结构的伪结构来存储数据。可以将.Class文件看成多张表的集合，通过表索引，能找到对应的数据。可以理解为，数据存在的相对位置，决定了它被赋予的涵义。
.Class文件格式如下表