Java字节码文件（.class）的组成图文详解
作者：JiaHao汤
Java字节码是Java程序在运行时被JVM（Java虚拟机）解释执行的一种中间语言,这篇文章主要介绍了Java字节码文件（.class）组成的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
字节码文件由五部分组成，分别是基础信息、常量池、字段、方法、属性。
案例：
public class Main implements InterfaceA {
public static final String HELLO = "hello";
public static final String WORLD = "world";
public static final String HELLO2 = "hello";
public static final String hello = "hello";
public void methodA() {
String all = HELLO + WORLD;
System.out.println(all);
}
public static void main(String[] args) {
Main main = new Main();
main.methodA();
}
}以下将以上述内容为案例，说明字节码文件的五部分内容。
基础信息
基础信息中包含魔数、字节码文件对应的 Java 版本号、访问标识（public、final 等等）及父类和接口。
- 魔数：魔数用于标识当前文件是 java 语言的字节码文件（.class），其固定值为
0xCAFEBABE。 - 主/次版本号：主/次版本号确定当前字节码文件对应的 JDK 版本号，用于判断当前字节码文件的版本与运行该字节码文件的 JDK 的版本是否兼容。其中，主版本号用来标识大版本号，例如 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，一般只需要关心主版本号。
使用 jclasslib 打开 Main.class 查看一般信息：
常量池
常量池中保存字符串常量、类或接口名、字段名，这些内容主要在字节码指令中使用。常量池可以避免内容重复定义，减小 .class 文件的大小，从而达到节省空间的目的。
例如，使用 jclasslib 打开 Main.class 查看常量池中 String 类型的常量发现只有 3 个：
打开这 3 个常量信息，发现它们的值分别是 helloworld、hello 和 world：
String 类型的常量只有 3 个而不是 5 个的原因是成员变量 HELLO、HELLO2 与 hello 都指向常量池中的同一个值 hello。
需要注意的是，类实现的接口信息也存放于常量池中：
字段
字段中包含当前类或接口声明的字段信息。
使用 jclasslib 打开 Main.class 可以查看定义了 4 个字段信息：
而其中 3 个指向了常量池中的同一个值为 hello 的地址：
即上文提到的常量池避免内容重复定义。
方法
方法中包含当前类或接口声明的方法信息。
使用 jclasslib 打开 Main.class 查看方法信息：
属性
属性中包含类的属性，比如源码的文件名、内部类的列表等。
使用 jclasslib 打开 Main.class 查看属性信息：
字节码文件内容说明案例
以上述 Main.java 编译后的字节码文件 Main.class 为例，通过 javap -v Main.class > Main.class.txt 得到 Main.class.txt。
Main.class.txt 内容如下：
Classfile /home/wftapp/test/Main.class
Last modified Aug 6, 2025; size 814 bytes
MD5 checksum ccde33e85e9b2fe106990c9f5c38f6bc
Compiled from "Main.java"
public class Main implements InterfaceA
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #8.#33 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = Class #34 // Main
#3 = String #35 // helloworld
#4 = Fieldref #36.#37 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#5 = Methodref #38.#39 // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
#6 = Methodref #2.#33 // Main."<init>":()V
#7 = Methodref #2.#40 // Main.methodA:()V
#8 = Class #41 // java/lang/Object
#9 = Class #42 // InterfaceA
#10 = Utf8 HELLO
#11 = Utf8 Ljava/lang/String;
#12 = Utf8 ConstantValue
#13 = String #17 // hello
#14 = Utf8 WORLD
#15 = String #43 // world
#16 = Utf8 HELLO2
#17 = Utf8 hello
#18 = Utf8 <init>
#19 = Utf8 ()V
#20 = Utf8 Code
#21 = Utf8 LineNumberTable
#22 = Utf8 LocalVariableTable
#23 = Utf8 this
#24 = Utf8 LMain;
#25 = Utf8 methodA
#26 = Utf8 all
#27 = Utf8 main
#28 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#29 = Utf8 args
#30 = Utf8 [Ljava/lang/String;
#31 = Utf8 SourceFile
#32 = Utf8 Main.java
#33 = NameAndType #18:#19 // "<init>":()V
#34 = Utf8 Main
#35 = Utf8 helloworld
#36 = Class #44 // java/lang/System
#37 = NameAndType #45:#46 // out:Ljava/io/PrintStream;
#38 = Class #47 // java/io/PrintStream
#39 = NameAndType #48:#49 // println:(Ljava/lang/String;)V
#40 = NameAndType #25:#19 // methodA:()V
#41 = Utf8 java/lang/Object
#42 = Utf8 InterfaceA
#43 = Utf8 world
#44 = Utf8 java/lang/System
#45 = Utf8 out
#46 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#47 = Utf8 java/io/PrintStream
#48 = Utf8 println
#49 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
{
public static final java.lang.String HELLO;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL
ConstantValue: String hello
public static final java.lang.String WORLD;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL
ConstantValue: String world
public static final java.lang.String HELLO2;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL
ConstantValue: String hello
public static final java.lang.String hello;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL
ConstantValue: String hello
public Main();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 1: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this LMain;
public void methodA();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=1
0: ldc #3 // String helloworld
2: astore_1
3: getstatic #4 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
6: aload_1
7: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
10: return
LineNumberTable:
line 12: 0
line 13: 3
line 14: 10
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 11 0 this LMain;
3 8 1 all Ljava/lang/String;
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=1
0: new #2 // class Main
3: dup
4: invokespecial #6 // Method "<init>":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: invokevirtual #7 // Method methodA:()V
12: return
LineNumberTable:
line 17: 0
line 18: 8
line 19: 12
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 13 0 args [Ljava/lang/String;
8 5 1 main LMain;
}
SourceFile: "Main.java"
Main.class.txt 的各个组成部分的详细解释如下。
文件基本信息
Classfile /home/wftapp/test/Main.class Last modified Aug 6, 2025; size 814 bytes MD5 checksum ccde33e85e9b2fe106990c9f5c38f6bc Compiled from "Main.java"
- Classfile：指定了字节码文件的路径。
- Last modified：文件的最后修改时间。
- size：文件的大小，单位是字节。
- MD5 checksum：文件的 MD5 校验和，用于验证文件的完整性。
- Compiled from：该字节码文件是由哪个 Java 源文件编译而来的。
类的基本信息
public class Main implements InterfaceA minor version: 0 major version: 52 flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
- public class Main implements InterfaceA：声明了一个公共类
Main，该类实现了接口InterfaceA。 - minor version：次要版本号，这里是 0。
- major version：主要版本号，52 对应 Java 8。
- flags：类的访问标志，
ACC_PUBLIC表示该类是公共的，ACC_SUPER是一个历史遗留标志，现代 Java 编译器都会设置这个标志。
常量池
Constant pool: #1 = Methodref #8.#33 // java/lang/Object."<init>":()V #2 = Class #34 // Main #3 = String #35 // helloworld ...
常量池是字节码文件的重要组成部分，它包含了类、方法、字段等的符号引用和字面量。每个常量都有一个唯一的索引，通过这些索引可以在字节码中引用常量。例如，#1 是一个方法引用，指向 java/lang/Object 类的构造方法。
字段信息
{
public static final java.lang.String HELLO;
descriptor: Ljava/lang/String;
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL
ConstantValue: String hello
public static final java.lang.String WORLD;
...
声明了几个公共静态常量字段，如 HELLO、WORLD 等。
- descriptor：字段的类型描述符，
Ljava/lang/String;表示该字段是String类型。 - flags：字段的访问标志，
ACC_PUBLIC表示公共的，ACC_STATIC表示静态的，ACC_FINAL表示常量。 - ConstantValue：常量字段的值，这里
HELLO的值是"hello"。
构造方法
public Main();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 1: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this LMain;
- public Main()：公共的无参构造方法。
- descriptor：方法的描述符，
()V表示该方法没有参数，返回值为void。 - flags：方法的访问标志，
ACC_PUBLIC表示公共的。 - Code：方法的字节码指令，这里调用了父类
Object的构造方法。 - LineNumberTable：行号表，用于将字节码指令与源文件的行号对应起来。
- LocalVariableTable：局部变量表，记录了方法中局部变量的信息，这里
this是Main类的实例。
实例方法
public void methodA();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=1
0: ldc #3 // String helloworld
2: astore_1
3: getstatic #4 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
6: aload_1
7: invokevirtual #5 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
10: return
LineNumberTable:
line 12: 0
line 13: 3
line 14: 10
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 11 0 this LMain;
3 8 1 all Ljava/lang/String;
- public void methodA()：公共的实例方法，没有参数，返回值为
void。 - Code：方法的字节码指令，这里将字符串
"helloworld"压入栈，然后调用System.out.println方法打印该字符串。 - LineNumberTable：行号表，将字节码指令与源文件的行号对应。
- LocalVariableTable：局部变量表，记录了方法中局部变量的信息，
this是Main类的实例，all是存储"helloworld"的局部变量。
主方法
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=1
0: new #2 // class Main
3: dup
4: invokespecial #6 // Method "<init>":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: invokevirtual #7 // Method methodA:()V
12: return
LineNumberTable:
line 17: 0
line 18: 8
line 19: 12
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 13 0 args [Ljava/lang/String;
8 5 1 main LMain;
- public static void main(java.lang.String[])：Java 程序的入口方法。
- Code：方法的字节码指令，这里创建了一个
Main类的实例，然后调用该实例的methodA方法。 - LineNumberTable：行号表，将字节码指令与源文件的行号对应。
- LocalVariableTable：局部变量表，记录了方法中局部变量的信息，
args是命令行参数数组，main是Main类的实例。
源文件信息
SourceFile: "Main.java"
指定了该字节码文件对应的源文件名称。
总结
到此这篇关于Java字节码文件（.class）组成的文章就介绍到这了,更多相关Java字节码文件.class内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！