Class文件结构3之字段表与方法表-class文件的结构

1、字段表

字段表紧随在接口表索引之后，字段表包含访问标记、字段名索引、描述符索引、属性表，其中属性表包含属性计数器与属性集合

以这段代码为例：

package com.yang.testField; 
 
public class Main { 
    private volatile int a = 1; 
    public static final String b = "abc"; 
 
}

16进制数据如下图所示：

可以看得出，字段计数为0x0002，因为有2个字段，a和b。

字段a的访问标记是是0x0042，用这个值与标识符的特征值取与，如果结果为1，则表示该字段拥有相应的标识符。字段标识符如下所示：

这里我们可以得出，a的访问标记有ACC_PRIVATE与ACC_VOLATILE。

a的名称索引为0x0005，我们看一下常量池：

可以得出第一个字段的名称索引指向常量池中第5个常量项，即“a”。

a的描述符索引为0x0006，即常量池中的“I”，完成的字段类型与描述符的对照表如下：

接下来是a的属性计数器，对应的值为0x0000，代表a没有属性表。

贴一下b字段表中的属性表：

b的属性计数器为0x0001，代表着有属性表，属性表中只有一个元素，为0x0009，常量池中显示为ConstantValue，说明

该属性是ConstantValue类型的，属性长度为2，属性值索引为0x000A，即找到常量池中的#11，再找到#21，原来是个字符串"abc"。

为什么int a没有属性表，而static final b却有属性表?这要从字段的赋值策略说起：

对于一个实例字段，比如这里的a，赋值阶段发生在对象实例的构造方法中，即;

对于一个非final的静态字段，赋初始值会发生在解析阶段，而赋用户指定的值，会发生在初始化阶段，在类构造器方法中完成，即。

对于一个final的静态字段，且是基本类型或者是String类型，在编译期间就给该变量赋予用户指定的值，并在常量池中形成一个ConstantValue类型的属性，属性值就是常量的值。如果是除去String类型以外的引用类型，那么就是在初始化阶段完成赋值操作。

下面以一个例子说明：

package com.yang.testField; 
 
public class Main { 
    private volatile int a = 1; 
    public static final String b = "abc"; 
    public static String c="def"; 
    public static Thread d=new Thread(); 
 
}

方法内的情况：

这里面完成的是对实例变量的赋值操作。

方法内的情况：

这里面完成的是对普通静态变量c与非String的引用类型变量d的赋值操作。

更多关于对与方法的理解，可以参考这篇文章java执行顺序之深入理解clinit和init

2、方法表

紧接着字段表的是方法表，方法表和字段表类似，方法表包含方法计数、访问标记、名称索引、描述符索引、属性表，其中属性表也是包含属性计数与属性集合。

方法计数、名称索引这边就不再说明了。

方法的访问标记有：

这里有一个简单的例子：

package com.yang.testMethod; 
 
public class Main { 
    public Main() { 
    } 
 
    private int getInt(int k) { 
        return k; 
    } 
 
    public static Thread getThread(int i, double d, Runnable runnable) { 
        System.out.println(i * d); 
        return new Thread(runnable); 
    } 
 
}

构造方法的描述符为()V

getInt方法的描述符为(I)I

getThread方法的描述符为(IDLjava/lang/Runnable;)Ljava/lang/Thread;

从这里，我们可以看得出，方法描述符的组织方式是这样子的：(参数列表内字段的描述符)返回值的描述符

接下来讨论方法的属性表，前面说过了，属性表包含属性计数与属性集合，属性集合又包含属性名称索引+属性长度+属性值。

属性表内最主要的属性就是Code属性了，Code属性内有几个比较重要的东西：字节码、LineNumberTable行号表、LocalVariableTable局部变量表、ExceptionTable异常表

用一下的代码为例：

public static Thread getThread(int i, double d, Runnable runnable) { 
    try { 
        System.out.println(i * d); 
    }catch (Exception e){ 
        return null; 
    } 
    return new Thread(runnable); 
}

字节码是class文件中最重要的东西了，jvm主要就是抽取字节码，然后去执行。

LineNumberTable内维护着java源码与字节码之间的对应关系：

LocalVariableTable内记录着局部变量描述：

关于局部变量表的详细内容，可以参考我的另外一篇文章虚拟机栈的五脏六腑。

ExceptionTable会告诉虚拟机异常的处理逻辑，比如下图的异常表，说明如果字节码从第0行到第10行出现了type类型的异常，那么将会跳转到第13行的字节码进行处理。