大家好，我是二哥呀，假期结束了，学起来吧！
今天我拿了一把小刀，准备解剖一下 Java 的 class 文件。
CS 的世界里流行着这么一句话，“计算机科学领域的任何问题都可以通过增加一个中间层来解决”。对于 Java 来说，JVM 就是这么一个产物，“Write once, Run anywhere”之所以能实现，靠得就是 JVM，它能在不同的操作系统下运行同一份源代码编译后的 class 文件。
Java 是跨平台的，JVM 作为中间层，自然要针对不同的操作系统提供不同的实现。拿 JDK 11 来说，它的实现就有上图中提到的这么多种。
通过不同操作系统的 JVM，我们的源代码就可以不用根据不同的操作系统编译成不同的二进制可执行文件了，跨平台的目标也就实现了。那这个 class 文件到底是什么玩意呢？它是怎么被 JVM 识别的呢？
我们用 IDEA 编写一段简单的 Java 代码，文件名为 Hello.java。
package com.itwanger.jvm; class Hello { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello!"); } }
点击编译按钮后，IDEA 会帮我们自动生成一个名为 Hello.class 的文件，在 target/classes 的对应包目录下。直接双击打开后长下面这样子：
// // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA // (powered by Fernflower decompiler) // package com.itwanger.jvm; class Hello { Hello() { } public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello!"); } }
看起来和源代码很像，只是多了一个空的构造方法，对吧？它是 class 文件被 IDEA 自带的反编译工具 Fernflower 反编译后的样子。那真实的 class 文件长什么样子呢？
可以在 terminal 面板下用 xxd Hello.class 命令来查看。
咦？完全看不懂的样子呢。它是 class 文件的一种十六进制形式，xxd 这个命令的神奇之处就是它能将一个给定文件转换成十六进制形式。
01、魔数
第一行中有一串特殊的字符 cafebabe，它就是一个魔数，是 JVM 识别 class 文件的标志，JVM 会在验证阶段检查 class 文件是否以该魔数开头，如果不是则会抛出 ClassFormatError。
魔数 cafebabe 的中文意思显而易见，咖啡宝贝，再加上 Java 的图标本来就是一个热气腾腾的咖啡，可见 Java 与咖啡的渊源有多深。
02、版本号
紧跟着魔数后面的四个字节 0000 0037 分别表示副版本号和主版本号。也就是说，主版本号为 55（0x37 的十进制），也就是 Java 11 对应的版本号，副版本号为 0。
上一个 LTS 版本是 Java 8，对应的主版本号为 52，也就是说 Java 9 是 53，Java 10 是 54，只不过 Java 9 和 Java 10 都是过渡版本，下一个 LTS 版本是 Java 17，预计 2021 年 9 月份推出。
03、常量池
紧跟在版本号之后的是常量池，字符串常量和较大的证书都会存储在常量池中，当使用这些数值时，会根据常量池中的索引来查找。
Java 定义了 boolean、byte、short、char 和 int 等基本数据类型，它们在常量池中都会被当做 int 来处理。我们来通过一段简单的 Java 代码了解下。
public class ConstantTest {
public final boolean bool = true;
public final char aChar = 'a';
public final byte b = 66;
public final short s = 67;
public final int i = 68;
}
布尔值 true 的十六进制是 0x01、字符 a 的十六进制是 0x61，字节 66 的十六进制是 0x42，短整型 67 的十六进制是 0x43，整形 68 的十六进制是 0x44。所以编译生成的整形常量在 class 文件中的位置如下图所示。
第一个字节 0x03 表示常量的类型为 CONSTANT_Integer_info，是 JVM 中定义的 14 种常量类型之一，对应的还有 CONSTANT_Float_info、CONSTANT_Long_info、CONSTANT_Double_info，对应的标识分别是 0x04、0x05、0x06。
对于 int 和 float 来说，它们占 4 个字节；对于 long 和 double 来说，它们占 8 个字节。来个 long 型的最大值观察下。
public class ConstantTest {
public final long ong = Long.MAX_VALUE;
}
来看一下它在 class 文件中的位置。05 开头，7f ff ff ff ff ff ff ff 结尾，果然占 8 个字节，以前知道 long 型会占 8 个字节，但没有直观的感受，现在有了。
