Class 文件的訪問標(biāo)志與索引

1. 前言

本節(jié)內(nèi)容主要是介紹 Class 文件結(jié)構(gòu)中的訪問標(biāo)志與索引，其中索引又細(xì)分為類索引、父類索引、接口索引計(jì)數(shù)器、接口索引集合四個(gè)知識點(diǎn)。本節(jié)主要知識點(diǎn)如下：

• 訪問標(biāo)志的定義及意義，以及結(jié)構(gòu)示意圖，為本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容之一；
• 訪問標(biāo)志的標(biāo)記類型及標(biāo)記值對應(yīng)表，為本節(jié)的次重點(diǎn)內(nèi)容；
• 類索引、父類索引、接口索引計(jì)數(shù)器、接口索引集合的定義及示意圖，為本節(jié)內(nèi)容之一。

本節(jié)的索引過程講解對于初學(xué)者來說會有一定的難度，講解過程也會涉及到之前所學(xué)習(xí)的常量池知識，學(xué)習(xí)者需要結(jié)合之前所學(xué)知識去理解索引，并進(jìn)一步的加深對常量池的認(rèn)識。

2. 訪問標(biāo)志（access_flags）

Tips：前文在講解常量池部分的最后提出過問題，Class文件結(jié)構(gòu)的常量池后邊緊跟的是什么結(jié)構(gòu)呢？訪問標(biāo)志，就是我們尋求的答案。

定義：在常量池結(jié)束之后，緊接著的 2 個(gè)字節(jié)代表訪問標(biāo)志（access_flags），訪問標(biāo)志用于識別一些類或接口層次的訪問信息。

從定義的描述中我們可以了解到，訪問標(biāo)志也是無符號數(shù)類型的數(shù)據(jù)，既然訪問標(biāo)志占用了 2 個(gè)字節(jié)，那么訪問標(biāo)志的占用空間也可用 u2 來表示。

無符號數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖：

從上圖中，我們能夠清晰的看到訪問標(biāo)志占用了 2 個(gè)字節(jié)，是類似于我們之前所學(xué)習(xí)的常量池計(jì)數(shù)器的，因?yàn)槌Ａ砍赜?jì)數(shù)器也是占用了 2 個(gè)字節(jié)，均為 u2 大小。

3. 訪問標(biāo)志類型對應(yīng)表

這部分內(nèi)容為次重點(diǎn)內(nèi)容，通過對這部分的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者需要了解訪問標(biāo)志的不同類型，以及不同類型的訪問標(biāo)志的意義。我們先來看下對應(yīng)表，后續(xù)我會舉例說明。

我們舉個(gè)簡單的例子來理解下訪問標(biāo)志以及這張對應(yīng)表。假設(shè)需要訪問一個(gè)接口，那么此時(shí)訪問標(biāo)志 ACC_INTERFACE 的值為 true，標(biāo)志對應(yīng)的值為 0x0200。這樣 JVM 虛擬機(jī)在處理訪問的時(shí)候，就能夠做到有據(jù)可依。

4. 類索引與父類索引

定義：類索引（this_class）和父類索引（super_class）都是一個(gè) u2 大小的數(shù)據(jù)。

• 類索引：確定當(dāng)前類的全限定名。
• 父類索引：確定當(dāng)前類的父類的全限定名。

Tips：由于 Java 單繼承的原則，父類只可能有一個(gè)；由于 Object 是所有其他類的基類，所以除了 Object 類沒有父類以外，其余所有類的 super_class 都不為空。

無符號數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖：類索引是緊跟在訪問標(biāo)志之后的結(jié)構(gòu)，類索引后邊緊跟的結(jié)構(gòu)是父類索引。由于類索引與父類索引關(guān)系非常緊密，都是描述的當(dāng)前類以及當(dāng)前類的父類的全限定名，所以此處我們將二者放在一起進(jìn)行講解。

5. 接口索引計(jì)數(shù)器與接口索引集合

父類索引后邊緊跟的是接口索引計(jì)數(shù)器，接口索引計(jì)數(shù)器后邊緊跟的是接口索引集合。類似于常量池計(jì)數(shù)器和常量池的關(guān)系，接口索引計(jì)數(shù)器記錄的是接口索引集合中接口索引的數(shù)量。

Tips：對于常量池計(jì)數(shù)器和常量池，一個(gè)是無符號數(shù)類型，一個(gè)是表類型。相比而言，接口索引計(jì)數(shù)器和接口索引集合皆為無符號數(shù)類型，這里學(xué)習(xí)者可以進(jìn)行對比記憶。我們繼續(xù)來看下兩者的定義以及無符號數(shù)類型的結(jié)構(gòu)示意圖。

定義：

• 接口索引計(jì)數(shù)器：代表了接口索引集合中接口的數(shù)量；
• 接口索引集合：按照當(dāng)前類 implements（或當(dāng)前接口extends）的接口的順序，從左到右依次排列在接口索引集合中，此部分集合稱為接口索引集合。

無符號數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖：接口索引計(jì)數(shù)器和接口索引集合均為無符號數(shù)類型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。

從圖中可以看出，接口索引計(jì)數(shù)器占用了 2 個(gè)字節(jié)，為 u2 大小，接口索引集合中的每一個(gè)接口元素占用了 2 個(gè)字節(jié)大小，也為 u2 大小。

Tips：接口索引集合后邊緊跟的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么？我們繼續(xù)拋出問題，后續(xù)章節(jié)會有問題的解答，讓我們帶著問題繼續(xù)探究 Class 文件結(jié)構(gòu)。

6. 小結(jié)

本節(jié)講解了 Class 文件結(jié)構(gòu)中的訪問標(biāo)志與索引，其中索引我們又細(xì)分了四部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了講解，分別是類索引，父類索引，接口索引計(jì)數(shù)器以及接口索引集合。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們了解了它們的定義及意義，也了解了它們的數(shù)據(jù)類型及示意圖。

本節(jié)我們也拋出了問題，接口索引集合后邊緊跟的結(jié)構(gòu)是什么？我們會在下篇課程中進(jìn)行講解。本節(jié)所了解到的訪問標(biāo)志與索引相關(guān)知識均為重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)習(xí)者需要用心掌握。