參考：
https://blog.csdn.net/IT_GJW/article/details/80447947
https://zhuanlan.zhihu.com/p/24789506

Class文件在JVM底層的實(shí)現(xiàn)

索引：

Class文件.png

Class文件是一組以8位字節(jié)為基礎(chǔ)單位的二進(jìn)制流疼约，
各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)目按嚴(yán)格的順序緊湊的排列在Class文件中，
里面的信息主要描述以下信息：

1. 魔數(shù)和版本號(hào)

1.1. 魔數(shù)：0xCAFEBABE，確定這個(gè)文件是否為一個(gè)能被虛擬機(jī)接收的Class文件
1.2. Class文件的版本號(hào)：第5和第6個(gè)字節(jié)是次版本號(hào)（Minor Version）,第7和第8個(gè)字節(jié)是主版本號(hào)（Major Version）谣辞。高版本的JDK能向下兼容以前版本的Class文件迫摔，但不能運(yùn)行以后版本的Class文件。

2. 常量池

主要存放字面量(Literal)和符號(hào)引用(references)

1. 字面量：文本字符串泥从、final 類型的常量值 等
2. 符號(hào)引用：
   a. 類和接口的全限定名
   b. 字段描述和描述符
   c. 方法的名稱和描述

Java代碼在進(jìn)行Javac編譯時(shí)句占，并不像C和C++那樣有“連接”的步驟，而是在虛擬機(jī)加載Class文件的時(shí)候進(jìn)行動(dòng)態(tài)連接躯嫉。
也就是說纱烘，
在Class文件中不會(huì)保存各個(gè)方法、字段的最終內(nèi)存布局信息祈餐，
當(dāng)虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)擂啥，需要從常量池獲得對(duì)應(yīng)的符號(hào)引用，再在類創(chuàng)建時(shí)或運(yùn)行時(shí)解析帆阳、翻譯到具體的內(nèi)存地址之中哺壶。
JDK1.7中，總共有14種類型的常量蜒谤，每種常量都是表類型的數(shù)據(jù)項(xiàng)山宾。
這14種表都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是表開始的第一位是一個(gè)u1類型的標(biāo)志位鳍徽，代表當(dāng)前常量屬于哪種常量類型资锰。

14種常量類型代表的具體含義見下表

可以通過用命令javap -verbose TestClass.class命令查看class文件的字節(jié)碼內(nèi)容，如

TestClass

例：Constant_Methodref_info的結(jié)構(gòu)

例：Constant_Class_info的結(jié)構(gòu)

例：Constant_Utf8_info的結(jié)構(gòu)

3. 當(dāng)前類的訪問標(biāo)志：

常量池結(jié)束之后萨咳，緊接著的兩個(gè)字節(jié)代表訪問標(biāo)志懊缺，這個(gè)標(biāo)志用于識(shí)別一些類或者接口層次的訪問信息
a.這個(gè)Class是類還是接口
b.這個(gè)Class是否是public 等類型
c.這個(gè)Class是否是abstract ,是否被聲明為final 等標(biāo)志

4. 類索引、父類索引和接口索引集合

a.類索引：確定這個(gè)類的全限定名
b.父類索引：確定父類的全限定名
c.接口索引集合：描述這個(gè)類實(shí)現(xiàn)了哪些接口培他，它是一組u2類型的數(shù)據(jù)的集合鹃两，集合中的第一項(xiàng)是接口計(jì)數(shù)器，表示索引表的容量舀凛。如果一個(gè)類沒有實(shí)現(xiàn)任何接口俊扳，則該計(jì)數(shù)器值為0。

5. 字段表集合（Fileds）

用于描述接口或者類中聲明的變量猛遍。
包括信息有

6. 方法表集合：

包括

7. 其他：包括屬性表集合、Code 屬性(指令) 等茸习。

屬性表（attribute_info）在前面的講解中已經(jīng)出現(xiàn)過多次了畜隶，字段表、方法表都可以攜帶自己的屬性表集合号胚，以用于描述某些場景專有的信息籽慢。

與Class文件中其他的數(shù)據(jù)項(xiàng)目要求嚴(yán)格的順序、長度和內(nèi)容不同猫胁，
**屬性表集合的限制稍微寬松了一些箱亿，不再要求各個(gè)屬性表具有嚴(yán)格的順序。
為了能夠正確解析Class文件弃秆，《Java虛擬機(jī)規(guī)范（Java SE 7）》中极景，預(yù)定義了21項(xiàng)屬性表。下文將對(duì)一些常用的屬性表進(jìn)行講解驾茴。

Code屬性

Code屬性存儲(chǔ)編譯后的字節(jié)碼指令阁吝，它出現(xiàn)在方法表的屬性集合中砚婆，
但并非所有方法都必須存在這個(gè)屬性，譬如抽象方法就不存在Code屬性突勇。
Code屬性的結(jié)構(gòu)如下表所示

可以通過用命令javap -verbose TestClass.class命令查看一個(gè)class文件中方法的Code屬性装盯，如

TestClass

反射

Java反射機(jī)制就是在運(yùn)行狀態(tài)中，
對(duì)于任意一個(gè)類甲馋，都能夠知道這個(gè)類的屬性和方法埂奈。
對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象能夠調(diào)用它的任意一個(gè)屬性和方法。
這種動(dòng)態(tài)獲取的信息和動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象的方法的功能稱為Java語言的反射機(jī)制

反射機(jī)制就是通過Class類實(shí)現(xiàn)的定躏。
在Java中账磺，Object 類是所有類的根類芹敌，而Class類就是描述Java類的類。

在Java中垮抗，每一個(gè)class都有一個(gè)相應(yīng)的Class對(duì)象氏捞，
在將Java源碼編譯成.class文件中就會(huì)生成一個(gè)Class對(duì)象，
Class對(duì)象表示這個(gè)類的類型信息借宵，你也可以理解成Class是類的類型

注意：因?yàn)镃lass類也是類幌衣，所以O(shè)bject也包括Class類

我們創(chuàng)建對(duì)象一般是通過new關(guān)鍵字創(chuàng)建，
但是new是靜態(tài)加載類壤玫，一旦找不到類就會(huì)編譯不通過豁护。
但是通過反射機(jī)制創(chuàng)建對(duì)象一旦找不到類則拋出java.lang.ClassNotFoundException異常。

Class對(duì)象的常用方法：

Constructor[] getConstructors()：返回此Class對(duì)象所表示的類的所有public構(gòu)造方法
Method[] getMethods()：返回此Class對(duì)象所表示的類的所有public方法
Method[] getDeclaredMethods()：返回此Class對(duì)象所表示的類的所有方法欲间，與方法的訪問級(jí)別無關(guān)
Field[] getFields()：返回此Class對(duì)象所表示的類的所有public屬性
Field[] getDecalaredDields()：返回此Class對(duì)象所表示的類的所有屬性楚里，與屬性訪問級(jí)別無關(guān)
Object get(Object obj)：得到引用類型屬性值
void set(Object obj,Object val)：將obj對(duì)象的該屬性設(shè)置成val值。針對(duì)引用類型賦值

Object invoke(Object obj,Object args)：調(diào)用類的方法猎贴，obj是執(zhí)行該方法的對(duì)象班缎，args是執(zhí)行該方法時(shí)傳入該方法的參數(shù)

通過Class類得到指定的對(duì)象:

public interface Office {
    /**
     * 描述
     */
    public void describe();
}

public class Word implements Office {
    @Override
    public void describe() {
        System.out.println("大家好，我是Word");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] string) throws ClassNotFoundException {
        try {
            @SuppressWarnings("rawtypes")
            //傳入接口實(shí)現(xiàn)類的路徑
            Class office = Class.forName("com.Word");           
            try {
                //創(chuàng)建該類的對(duì)象
                Office word = (Office)office.newInstance();     
                //調(diào)用方法
                word.describe();                                
            } catch (InstantiationException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

通過對(duì)象得到Class類

public class Test {
    @SuppressWarnings("rawtypes")
    public static void main(String[] string) throws ClassNotFoundException {
        Word word = new Word();
        Class word1 = word.getClass();              // 通過對(duì)象的getClass()方法獲取Class
        Class word2 = Word.class;                   // 通過類.class獲取Class
        Class word3 = Class.forName("com.Word");    // 通過路徑獲取Class
        System.out.println(word1 == word2);
        System.out.println(word2 == word3);
    }

}