字节码文件结构
了解字节码文件可以让我们从更底层的视角理解 JAVA 的内部运作机制。程序说白了就是一堆逻辑和数据，字节码文件中便存储着可以支撑 JAVA 语言逻辑的数据。
.java 文件经过 javac 编译后会生成一份 .class 字节码文件。.class 文件是 java 跨平台的基础，JVM 对各种操作系统，平台都进行了定制，无论是什么平台，都可以生成固定格式的字节码文件供 JVM 调用。.class 文件之所以成为字节码文件，是因为其由十六进制值组成，而 JVM 以两个十六进制值为一组，即以字节为单位进行读取。由于 JVM 规范的存在，任何语言只要是最终可以生成符合 JVM 规范的字节码，就可以在 JVM 上运行，这是各种运行在 JVM 上的语言（如Scala、Groovy、Kotlin）的基础。
上面说过字节码文件是以十六进制值组成的，JVM 规范要求每一个字节码文件都要由 十部分按顺序组成，这些部分的结构如下：
1. 魔数（Magic Number）
所有的.class文件的前四个字节都是魔数，魔数的固定值为：0xCAFEBABE。魔数放在文件开头，JVM可以根据文件的开头来判断这个文件是否可能是一个.class文件，如果是，才会继续进行之后的操作。
2. 版本号
版本号为魔数之后的4个字节，前两个字节表示次版本号（Minor Version），后两个字节表示主版本号（Major Version）。
3. 常量池（Constant Pool）
紧接着主版本号之后的字节为常量池入口。常量池中存储两类常量：字面量与符号引用。字面量为代码中声明为Final的常量值，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。常量池整体上分为两部分：常量池计数器以及常量池数据区。
常量池计数器（constant_pool_count）：由于常量的数量不固定，所以需要先放置两个字节来表示常量池容量计数值。
常量池数据区：数据区是由（constant_pool_count-1）个cp_info结构组成，一个cp_info结构对应一个常量。在字节码中共有14种类型的cp_info（如下图6所示），每种类型的结构都是固定的。
4. 访问标志
常量池结束之后的两个字节，描述该Class是类还是接口，以及是否被Public、Abstract、Final等修饰符修饰。JVM规范规定了如下图9的访问标志（Access_Flag）。需要注意的是，JVM并没有穷举所有的访问标志，而是使用按位或操作来进行描述的，比如某个类的修饰符为Public Final，则对应的访问修饰符的值为ACC_PUBLIC | ACC_FINAL，即0x0001 | 0x0010=0x0011。
5. 当前类名
访问标志后的两个字节，描述的是当前类的全限定名。这两个字节保存的值为常量池中的索引值，根据索引值就能在常量池中找到这个类的全限定名。
6. 父类名称
当前类名后的两个字节，描述父类的全限定名，同上，保存的也是常量池中的索引值。
7. 接口信息
父类名称后为两字节的接口计数器，描述了该类或父类实现的接口数量。紧接着的n个字节是所有接口名称的字符串常量的索引值。
8. 字段表
字段表用于描述类和接口中声明的变量，包含类级别的变量以及实例变量，但是不包含方法内部声明的局部变量。字段表也分为两部分，第一部分为两个字节，描述字段个数；第二部分是每个字段的详细信息fields_info。字段表结构如下图所示：
9. 方法表
字段表结束后为方法表，方法表也是由两部分组成，第一部分为两个字节描述方法的个数；第二部分为每个方法的详细信息。方法的详细信息较为复杂，包括方法的访问标志、方法名、方法的描述符以及方法的属性，如下图所示：
方法的权限修饰符依然可以通过图9的值查询得到，方法名和方法的描述符都是常量池中的索引值，可以通过索引值在常量池中找到。而“方法的属性”这一部分较为复杂，直接借助javap -verbose将其反编译为人可以读懂的信息进行解读，如图13所示。可以看到属性中包括以下三个部分：
- “Code区”：源代码对应的JVM指令操作码，在进行字节码增强时重点操作的就是“Code区”这一部分。
- “LineNumberTable”：行号表，将Code区的操作码和源代码中的行号对应，Debug时会起到作用（源代码走一行，需要走多少个JVM指令操作码）。
- “LocalVariableTable”：本地变量表，包含This和局部变量，之所以可以在每一个方法内部都可以调用This，是因为JVM将This作为每一个方法的第一个参数隐式进行传入。当然，这是针对非Static方法而言。
