深入理解Class---常量池
一、概念
1、jvm生命周期
啟動：當啟動一個java程序時，一個jvm實例就誕生了，任何一個擁有main方法的class都可以作為jvm實例運行的起點。
運行：main()函數作為程序初始線程起點，其它線程由該線程啟動，包括守護線程(daemon)和non-daemon(普通線程)。守護線程是JVM自己使用的線程比如GC線程就是個守護線程，只要這個jvm實例還有普通線程執行，就不會停止，但是可以用exit()強制終止程序。
消亡：所有非守護線程退出時，JVM實例結束生命，若安全管理器允許，程序也可以使用java.lang.Runtime類或者System.exit(0)來退出。實際上exit也是用到Runtime類來退出，Runtime是個神奇的類，它還可以用於啟動和關閉非java進程。
2、JVM與Class文件
我們一直說java虛擬機實現的與語言是無關的，java虛擬機不和包含java在內的任何語言綁定,它只和與class文件這種特殊的二進制文件格式所關聯，class文件中包含了java虛擬機指令集和符號表以及若干其他輔助信息。基於安全方面的考慮， Java 慮擬機規范要求在 Class 文件中使用許多強制性的語法和結構化約束，但任一門功能性語言都可以表示為一個能被 Java 虛擬機所接受的有效的 Class 文件。作為一個通用的、機器無關的執行平台，任何其他語言的實現者都可以將 Java 虛擬機作為語言的產品交付媒介。例如，使用 Java 編譯器可以把 Java 代碼編譯為存儲字節碼的 Class 文件，使用 JRuby 等其他語言的編譯器同樣可以把程序代碼編譯成 Class 文件，虛擬機並不關心Class 的來源是何種語言，如圖。
3、什么是Class文件
Java字節碼類文件（.class）是Java編譯器編譯Java源文件（.java）產生的“目標文件”。它是一種8位字節的二進制流文件， 各個數據項按順序緊密的從前向后排列， 相鄰的項之間沒有間隙， 這樣可以使得class文件非常緊湊， 體積輕巧， 可以被JVM快速的加載至內存， 並且占據較少的內存空間（方便於網絡的傳輸）。
class文件是一組以8位字節為基礎單位的二進制流。
class文件中的信息是一項一項排列的， 每項數據都有它的固定長度， 有的占一個字節， 有的占兩個字節， 還有的占四個字節或8個字節， 數據項的不同長度分別用u1, u2, u4, u8表示， 分別表示一種數據項在class文件中占據一個字節， 兩個字節， 4個字節和8個字節。
4、什么是魔數
當我們把class文件轉成16進制,我們可以看到文件的頭四個字節是cafe babe，這個就稱為魔數。,它唯一作用就告訴虛擬機當前的文件就是class文件。 使用魔數而不是用擴展名來進行識別主要是基於安全考慮，因為擴展名我們可以隨意通過重命名等方式改動。而通過魔數就算你把結尾改成.clss。但它同樣還能在JVM運行,因為它的頭部還是cafe babe沒變。 很多文件存儲標准中都用魔數進行身份標識，如圖片gif，jpeg都在文件頭部中存儲着魔數。
5、jvm常量池
我先講下概念，接下來我會將class文件轉為16進制流后,在舉例說明。
常量池中每一項常量都是一個表,jdk1.8有14種結構不同的表結構，這14個表有個共同特點，就是表開始的第一位都是一個u1類型的標志位，JVM根據這個標志位[tag]來確定某個常量池項表示什么類型的字面量，比如tag為1就是指CONSTANT_utf8_info
再看常量池類型表：
這14種常量項結構還有一個特點是，其中13表占用得字節固定，只有CONSTANT_Utf8_info占用字節不固定，其大小由length決定。為什么呢？因為從常量池存放的內容可知，其存放的是字面量和符號引用，最終這些內容都會是一個字符串， 這些字符串的大小是在編寫程序時才確定，比如你定義一個類，類名可以取長取短，所以在沒編譯前，無法確定大小不固定，編譯后，通過utf-8編碼，就可以知道其長度。
在看每一項常量表對應的說明:
二、16進制class文件解析
先看java代碼
package com.jincou.demo.domain;
public class XiaoXiao {
private String father;
public String fatherName() {
return "小小她爹";
}
}
通過命令自動生成class文件（會在同一目錄生成）
javac XiaoXiao.java
在將class文件拖入文本編輯器里,顯示自然就是16進制流了，如下：
上面的表其實可以划分為以下七個部分，.class 字節碼文件包括：
- 魔數與class文件版本
- 常量池
- 訪問標志
- 類索引、父類索引、接口索引
- 字段表集合
- 方法表集合
- 屬性表集合
這篇博客只講到常量池,其它的下篇講，接下來我們一行一行解釋,首先是：
cafe babe：上面說過了這個是魔數，告訴JVM虛擬機我就是class文件。
0000 0034：次版本號組成u2+主版本號u2。共占4個字節。0034轉10進制為52，代表當前JDK版本為1.8。
0013 ：說明有19-1即18個常量。
上面這些位置是固定的。接下來就是說明每一個常量：
0a：這就是tag代表一個標志，0a代表10,去找常量池列表。 
得知它是一個接口中方法的符號引用,然后去找CONSTANT_Methodref_info對應常量列表描述:
從常量列表我們可以知道該類型一共占了5u,即0a00 0400 0f，那么下一個tag就是08代表字符串類型常量，以此類推就可以知道一共18個常量的信息。
三、class反編譯
通過上面看16進制的卻太麻煩了，現在我們可以通過JDK自帶反編譯工具查看會更加清晰。
javap -verbose 文件名
通過反編譯看去就很直觀,比如第一個字符常量很明顯告訴你是CONSTANT_Methodref_info，而且對於的就是4和15和上面完美對應。
最后思考，到底哪些會放到常量池？
1.常量池可以理解為class文件中的資源倉庫，有很多種類型，主要存放兩大常量
①.字面量
字面量就是通俗理解的java常量，如文本字符串，8大基本數據類型，final修飾的常量值等
②.符號引用
符號引用屬於編譯原理的概念，主要包含以下三種
1）類和接口的全限定名
2）字段的名稱和描述符
3）方法的名稱和描述符
參考
1、深入了解java虛擬機第2版第六章
只要自己變優秀了，其他的事情才會跟着好起來（少將3）