什么是Java字节码

一、什么是Java字节码

它是程序的一种低级表示，可以运行于Java虚拟机上。将程序抽象成字节码可以保证Java程序在各种设备上的运行

Java号称是一门“一次编译到处运行”的语言，从我们写的java文件到通过编译器编译成java字节码文件（.class文件），这个过程是java编译过程；而我们的java虚拟机执行的就是字节码文件。不论该字节码文件来自何方，由哪种编译器编译，甚至是手写字节码文件，只要符合java虚拟机的规范，那么它就能够执行该字节码文件。

因为Java具有跨平台特性，为了实现这个特性Java执行在一台虚拟机上，这台虚拟机也就是JVM，Java通过JVM屏蔽了不同平台之间的差异，从而做到一次编译到处执行。JVM位于Java编译器和OS平台之间，Java编译器只需面向JVM，生成JVM能理解的代码，这个代码即字节码，JVM再将字节码翻译成真实机器所能理解的二进制机器码。

我们所编写的程序都是.java格式，通常在执行的时候也许点击一下eclipse的运行键就可以在控制台看到运行结果，但是也可以更酷一些，如果你装了JDK，那就可以直接在以命令行的方式编译运行你的.java文件，编译后会形成.class文件，这个.class文件即字节码。

上图是编译好的字节码文件，即一堆16进制的字节,如果使用IDE去打开，也许看到的是已经被反编译的我们所熟悉的java代码，但这才是纯正的字节码

这里只介绍字节码由哪些部分组成,具体的意思自行百度或者看文尾的连接,有较为详细的讲解

上图即字节码文件的组成部分, Class文件的结构不像XML等描述语言那样松散自由。由于它没有任何分隔符号，

所以，以上数据项无论是顺序还是数量都是被严格限定的。哪个字节代表什么含义，长度是多少，先后顺序如何，都不允许改变,如上图左侧即每一部分规定的长度

魔数是用来区分文件类型的一种标志，一般都是用文件的前几个字节来表示。

比如0XCAFE BABE表示的是class文件，那么有人会问，文件类型可以通过文件名后缀来判断啊？是的，但是文件名是可以修改的（包括后缀），那么为了保证文件的安全性，将文件类型写在文件内部来保证不被篡改。

至于为什么是CAFE BABE估计大家也能猜到,程序员与咖啡的不解之缘

版本号含主版本号和次版本号，都是各占2个字节。在此Demo种为0X0000 0033。其中前面的0000是次版本号，后面的0033是主版本号。通过进制转换得到的是次版本号为0，主版本号为51。高版本的JDK能向下兼容以前版本的Class文件，但不能运行以后版本的Class文件，即使文件格式未发生任何变化.这就是target参数的用处，可以在使用JDK 1.7编译时指定-target 1.5

常量池是Class文件中的资源仓库,量池中主要存储2大类常量：字面量和符号引用。字面量如文本字符串，java中声明为final的常量值等等，而符号引用如类和接口的全局限定名，字段的名称和描述符，方法的名称和描述符。常量池是一个表结构，在表的内容前有一个类型的计数器，表示常量池的长度

上面的表中描述了11中数据类型的结构，其实在jdk1.7之后又增加了3种（CONSTANT_MethodHandle_info,CONSTANT_MethodType_info以及CONSTANT_InvokeDynamic_info)。这样算起来一共是14种

访问标志信息包括该Class文件是类还是接口，是否被定义成public，是否是abstract，如果是类，是否被声明成final。通过上面的源代码，我们知道该文件是类并且是public。

0x 00 21：是0×0020和0×0001的并集。其中0×0020这个标志值涉及到字节码指令

0×00 03表示引用第3个常量，同时第3个常量引用第19个常量，查找得”com/demo/Demo”。#3.#19

0×00 04同理：#4.#20(java/lang/Object)

通过上边字节码图可以看到，这个接口有2+n个字节，前两个字节表示的是接口数量，后面跟着就是接口的表。我们这个类没有任何接口，所以应该是0000。果不其然，查找字节码文件得到的就是0000。

字段表用于描述类和接口中声明的变量。这里的字段包含了类级别变量以及实例变量，但是不包括方法内部声明的局部变量。接下来就是2+n个字段属性。我们只有一个属性a，所以应该是0001。查找文件果不其然是0001。

该区域含有字段的访问标志,访问权限,字段的名称索引,字段的描述符索引,属性表

描述符的作用就是用来描述字段的数据类型、方法的参数列表和返回值。而属性表就是为字段表和方法表提供额外信息的表结构。对于字段来说，此处如果将字段声明为一个static final msg="aaa"的常量，则字段后就会跟着一个属性表，其中存在一项名为ConstantValue，指向常量池中的一个常量，值为的"aaa"。

包含访问标志表,方法名索引,方法描述符索引,属性表数量,等

0×0001：同样的，表示有1个Attributes了。

0×0000 0002 attribute_length=2

0×0010: sourcefile_index=#16(“Demo.java”)

SourceFile属性用来记录生成该Class文件的源码文件名称。

二、字节码文件是什么

问题一：什么是字节码文件？字节码文件是经过编译器预处理过的一种文件，是JAVA的执行文件存在形式，它本身是二搐制文件，但是不可以被系统直接执行，而是需要虚拟机解释执行，由于被预处理过，所以比一般的解释代码要快，但是仍然会比系统直接执行的慢

问题二：Java中字节码文件是什么？哪个？什么意思？就是.class文件，.java文件编译后就会生成.class文件(即字节码文件),然后编译器加载这个字节码文件，类加载器按类名加载文件中的类，执行入口main方法。

问题三：什么叫字节码文件一般情况下一个Java文件代表一个类，在编译时会产生一个字节码.class文件。

但是在Java中一个源文件中可以包含多个类，但是只能有一个public类，其他的都成为内部类，这时编译时会生成多个字节码文件。一个是那个public类也是该源文件名对应的.class另一个就是public类名$内部类名.class

编译一个java源程序文件,会产生多少个字节码文件?

取决于你的java源文件中有几个类，在一个源文件中你用class关键字定义了几个类，编译的时候就会产生几个字节码文件。

问题四：字节码文件的后缀名是什么？正常的Java编译的最后文件就是.class的字节码文件，因为.class文件 JRE已经郸以解析了。如果你用工具，当然可以将.class文件转化成.exe文件，不过这样就没

问题五：java程序中的字节码文件的扩展名是什么.class

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问题六：什么是程序源代码文件,什么是编译后生成的字节码文件你好，你在编写程序的时候，将写的代码保存到一个文件中，而这个文件的格式是.java这样的文件就是源代码文件。经过javac编译后，生成的.class文件就是字节码文件。

问题七：反射是什么？反射获取字节码文件的三种方式反射:在运行状态下,通过class文件对象,去使用构造方法,成员变量,成员方法

只要有一个类或者一个类的对象,就可以得到这个类或对象的所有属性和方法,包括私有的

Class c= Class.forName(包名.类名)；

Method m= c.getMethod(反射的方法，方法的参数类型.class);

3.用方法,m.invoke(对象，参数)对象，c.newInstance,在A建立对象。

m.invoke(c.newInstance(),参数)；

反射是通过字节码文件对象，将类的字段，方法，构造器等映射成相应的类，并进行各自的操作；

类加载器是通过某个类的.classLoader()方法，将该类的.class文件从硬盘中加载到java虚拟机中，形成字节码文件；

问题八：编译产生的字节码文件是什么？有什么特点？ java的字节码文件就是二进制字节流,直接由java virtual machine拎过来一部分一部分地解释给运行的操作平台,就是把它转化为操作平台看的懂的命令,从而实现你要达到的预期效果.

至于怎么把.java编译成.class这个就是java virtual machine编译原理的范畴了.

问题九：如何运行被打包后的字节码文件是.class吗罚比如一个文件叫test.java

问题十：java中的字节码文件放在什么地方？默认在bin文件夹中

三、Java 为什么要编译为字节码

1、Java最初设计的时候，跨平台就是一个重要的目标，所谓「一次编写，到处运行」。而为了实现跨平台，就决定了不能像 c，c++那样直接把源代码编译成可执行文件，因为不同cpu，不同操作系统的指令封装格式是不一样的。

2、而为了实现跨平台，一般有两种方案，第一是直接执行源代码，第二是像现在 Java这样编译成一个中间格式文件，即 class文件，这两种方案各有优劣，现在说一下编译成中间代码的优点，class文件相比较于 Java源码文件，有两个优点：

3、class文件内容设计的更加紧凑，方便 JVM执行，也方便网络传输（最初 JAVA的一个重要应用就是 applet，在当年网络不是很放大的年代，程序的体积还是要挺重要的）

4、方便其它语言执行。现在 JVM上就有除了 Java外大量的第三方语言，比如 scala，Clojure等等。其它语言只要编译成 class文件即可像 Java一样在 JVM上执行。