书中的第三部分主要来了解一下虚拟机执行子系统。这部分有四个部分：类文件结构、虚拟机类加载机制、虚拟机字节码执行引擎和类加载及执行子系统的案例与实战。

我们先来看一下类文件结构。

学习资料主要参考：《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践(第二版)》，作者：周志明

概述

Java刚刚诞生时，提出了一个非常著名的口号：“一次编写，到处运行（Write once， Run Anywhere）”。

这个口号的基础就是：不管是运行在什么平台上的虚拟机，都可以载入和执行同一种与平台无关的字节码。

当然这个字节码，不仅可以是Java语言的，也可以是其他语言。

Class类文件的结构

Class文件是一组8位字节为基础单位的二进制流，各个数据项目严格按照顺序紧凑地排列在Class文件中，之间没有添加任何分隔符。

基本数据类型

存储结构中分为两种数据类型：无符号数和表。

无符号数

属于基本的数据类型，以u1、u2、u4、u8来分别代表1个字节、2个字节、4个字节和8个字节的无符号数。

它可以用来描述数字、索引引用、数量值或者按照UTF-8编码构成字符串值。
表

由多个无符号数或者其他表作为数据项构成的复合数据类型。

所有表都习惯地以“_info”结尾。

表用于描述有层次关系的复合结构的数据。

每个Class文件的头4个字节称为魔数。它的唯一作用是确定这个文件是否为一个能被虚拟机接受的Class文件。为：“0xCAFEBABE”

紧接着魔数的4个字节为Class文件的版本号：第5、6字节是次版本号，第7、8字节是主版本号。

主次版本号后是常量池入口，常量池可以理解为Class文件之中的资源仓库，它是Class文件结构中与其他项目关联最多的数据类型，也是占用Class文件空间最大的的数据项目之一，同时它也是在Class文件中第一个出现的表类型数据项目。

常量池入口放置了一项u2类型的数据，来代表常量池容量计数值，这个计数值是从1开始的。所以常量数目是计数值减一。

常量池找那个存放两大类常量：字面量（Literal）和符号引用（Symbolic Reference）。字面量，如文本字符串、声明为final的常量值等。符号引用包括以上三类常量：

可以借助javap命令来帮助我们理解Class文件。

常量池之后，紧接着的两个字节代表访问标志。

这个标志用于识别一些类或者接口层次的访问信息。比如：这个Class是类还是接口？是否定义为public类型？是否为abstract类型？是否是final 类？

类索引、父类索引都是一个u2类型的数据。接口索引集合是一组u2的数据结合。

Class文件通过这三项数据来确定这个类的继承关系。

字段表用于描述接口或者类中声明的变量。字段包括类级变量以及实例级变量，但不包括在方法内部声明的局部变量。

包括的信息有：字段的作用域、实例变量还是类变量（static修饰符）、可变性（final）、并发可见性（volatile）、可否被序列化（transient修饰符）、字段数据类型、字段名称。字段类型和字段名称都是无法固定的，需要引用常量池中的常量来描述。其他的信息可以用标志位来表示。

与字段表几乎一致，依次包括访问标志、名称索引、描述符索引、属性表集合。

在Class文件、字段表、方法表都可以携带自己的属性表集合，以用于描述某些场景专有的信息。

Java虚拟机的指令由一个字节长度的、代表着某种特定操作含义的数字（操作码）以及跟随其后的零至多个代表此操作所需参数（操作数）而构成。