Java Class文件詳解 認識java的Class類

 　　Class 類是在Java語言中定義一個特定類的實現。一個類的定義包含成員變量，成員方法，還有這個類實現的接口，以及這個類的父類。Class類的對象用於表示當前運行的 Java 應用程序中的類和接口。 比如：每個數組均屬於一個 Class 類對象，所有具有相同元素類型和維數的數組共享一個Class 對象。基本的 Java 類型(boolean, byte, char, short, int, long, float 和 double) 和 void 類型也可表示為 Class 對象。

　　一，class類有什麼用?

　　class類的實例表示java應用運行時的類(class ans enum)或接口(interface and annotation)(每個java類運行時都在JVM裡表現為一個class對象，可通過類名.class,類型.getClass(),Class.forName("類名")等方法獲取class對象)。數組同樣也被映射為為class 對象的一個類，所有具有相同元素類型和維數的數組都共享該 Class 對象。基本類型boolean，byte，char，short，int，long，float，double和關鍵字void同樣表現為 class 對象。

　　二，class類的特征

　　class類沒有公有的構造方法，它由JVM自動調用(在new對象或者加載-classLoader時)。

　　下面的方法作用是打印出對象的class name：

　　void printClassName(Object obj) {

　　System.out.println("The class of " + obj +

　　" is " + obj.getClass().getName());

　　}

　　同樣可以根據class literal 獲得class name：

　　System.out.println("The name of class Foo is: "+Foo.class.getName());//你可以將Foo改為void嘗試下。

　　三，class的主要方法

　　class類的方法還是挺多的。主要是用於得到運行時類的相關信息(可用於反射)。

　　重要的幾個方法：

　　1， public static Class forName(String className) ：natice 方法，動態加載類。非常重要。

　　如在sql中動態加載驅動程序:class.forName(sqlDriver);

　　2，public T newInstance() ：根據對象的class新建一個對象，用於反射。非常重要。

　　可用在反射中構建對象，調用對象方法：

　　class doubleClass= class.forName("java.lang.Double");

　　Object objDouble = doubleClass.newInstance();

　　如在javaBean中就應用了這個方法，因為java默認要有一個無參構造函數。

　　3， public ClassLoader getClassLoader() ：獲得類的類加載器Bootstrap ，Extension ,System or user custom ClassLoader(一般為system classloader)。重要。

　　4，public String getName() ：獲取類或接口的名字。記住enum為類，annotation為接口。重要

　　5，public native Class getSuperclass()：獲取類的父類，繼承了父類則返回父類，否則返回java.lang.Object。返回Object的父類為空-null。一般

　　6，public java.net.URL getResource(String name) ：根據字符串獲得資源。

　　7，其他類

　　public boolean isEnum() ：判斷是否為枚舉類型。

　　public native boolean isArray() ：判斷是否為數組類型。

　　public native boolean isPrimitive() ：判斷是否為基本類型。

　　public boolean isAnnotation() ：判斷是否為注解類型。

　　public Package getPackage() ：反射中獲得package，如java.lang.Object 的package為java.lang。

　　public native int getModifiers() ： 反射中獲得修飾符，如public static void等 。

　　public Field getField(String name)：反射中獲得域成員。

　　public Field[] getFields() :獲得域數組成員。

　　public Method[] getMethods() ：獲得方法。

　　public Method getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)：加個Declared代表本類，繼承，父類均不包括。

　　public Constructor[] getConstructors() ：獲得所有的構造函數。

　　如此我們可以知道反射可以運行時動態獲得類的所有信息，並新建對象(newInstance()方法)。

　　Class文件中包含以下信息：

　　[+]view code

　　1. 通過實例來看

　　[+]view code

　　我們使用WinHex查看Sub類的.class文件：

　　2. 魔數

　　作用：確定該文件是否是虛擬機可接受的class文件。java的魔數統一為 0xCAFEBABE (來源於一款咖啡)。

　　區域：文件第0~3字節。

　　3. 版本號

　　作用：表示class文件的版本，由minorversion和majorversion組成。

　　區域：文件第4~7字節。

　　如

　　51代表，jdk為1.7.0

　　需要注意的是java版本號是從45開始的，大版本發布，主版本號+1.高版本的jdk能向下兼容以前版本的class文件，但不兼容以後版本的class文件。

　　4. 常量池

　　常量池的大小是不固定的，根據你的類中的常量的多少而定，所以在常量池的入口，放置了一個u2類型的表示常量池中常量個數的常量池容量計數器。計數器從1開始，第0位有特殊含義，表示指向常量池的索引值數據不引用任何一個常量池項目。池中的數據項就像數組一樣是通過索引訪問的。

　　我們可以清楚的看到，我們常量池中有63-1=62個常量。這些常量是什麼呢?

　　要存放字面量Literal和符號引用Symbolic References。

　　字面量可能是文本字符串，或final的常量值。

　　符號引用包括以下：

　　類或接口全限定名 Full Qualified Name

　　字段名稱和描述符 Descriptor

　　方法名稱和描述符

　　我們使用反編譯工具查看一下：

　　[+]view code

　　常量池中的項目類型如下：

　　CONSTANT_Utf8_info tag標志位為1, UTF-8編碼的字符串

　　CONSTANT_Integer_info tag標志位為3， 整形字面量

　　CONSTANT_Float_info tag標志位為4， 浮點型字面量

　　CONSTANT_Long_info tag標志位為5， 長整形字面量

　　CONSTANT_Double_info tag標志位為6， 雙精度字面量

　　CONSTANT_Class_info tag標志位為7， 類或接口的符號引用

　　CONSTANT_String_info tag標志位為8，字符串類型的字面量

　　CONSTANT_Fieldref_info tag標志位為9, 字段的符號引用

　　CONSTANT_Methodref_info tag標志位為10，類中方法的符號引用

　　CONSTANT_InterfaceMethodref_info tag標志位為11, 接口中方法的符號引用

　　CONSTANT_NameAndType_info tag 標志位為12，字段和方法的名稱以及類型的符號引用

　　5. 類或接口訪問標志

　　表示類或者接口方面的訪問信息，比如Class表示的是類還是接口，是否為public、static、final等。，下面我們就來看看TestClass的訪問標示。Class的訪問標志值為0x0021：

　　根據前面說的各種訪問標示的標志位，我們可以知道：0x0021=0x0001|0x0020 也即ACC_PUBLIC 和 ACC_SUPER為真，其中ACC_PUBLIC大家好理解，ACC_SUPER是jdk1.2之後編譯的類都會帶有的標志。

　　6. 類索引、父類索引與接口索引集合

　　Class文件中由這3項數據來確定類的繼承關系。

　　類索引和父類索引都是指向常量池中的常量索引：

　　緊接著後面是一個接口的計數器和接口描述符：

　　7. 字段表集合

　　作用：描述接口或者類中聲明的類變量以及實例變量，不包括方法中的局部變量。

　　緊接著接口索引集合之後的2字節是字段計數器：

　　表示我們類中有3個字段，這裡便是subInt、subString、subObject 3個字段。緊接其後的是字段表，字段表結構為：

　　[+]view code

　　access_flags項的值是用於定義字段被訪問權限和基礎屬性的掩碼標志。取值范圍如下表：