JAVA實現平臺無關性的基礎是虛擬機器和位元組碼儲存格式，使用Java編譯器可以把Java程式碼編譯為儲存位元組碼的Class檔案，使用JRuby等其他語言的編譯器一樣可以把程式程式碼編譯成Class檔案，虛擬機器並不關心Class的來源是什麼語言，只要它符合Class檔案應有的結構就可以在Java虛擬機器中執行。

        Java語言中的各種變數、關鍵字和運算子號的語義最終都是由多條位元組碼命令組合而成的，因此位元組碼命令所能提供的語義描述能力肯定比Java語言本身更強大。Class檔案是一組以8位位元組為基礎單位的二進位制流，各個資料專案嚴格按照順序緊湊地排列在Class檔案之中，中間沒有新增任何分隔符，這使得整個Class檔案儲存的內容幾乎全部都是程式執行的必要資料，沒有空隙。當遇到需要佔用8位位元組以上空間的資料項時，則會按照高位在前的方式分割成若干個8位位元組進行儲存。

        根據Java虛擬機器規範的規定，Class檔案格式採用一種類似於C語言結構體的偽結構表示。與C語言結構體的域不同，連續的項Java Class檔案中順序儲存，不進行填充或者對齊。在《JVM Specification》中式這樣定義Class檔案的結構：

ClassFile {
      u4 magic;
      u2 minor_version;
      u2 major_version;
      u2 constant_pool_count;
      cp_info constant_pool[constant_pool_count-1];
      u2 access_flags;
      u2 this_class;
      u2 super_class;
      u2 interfaces_count;
      u2 interfaces[interfaces_count];
      u2 fields_count;
      field_info fields[fields_count];
      u2 methods_count;
      method_info methods[methods_count];
      u2 attributes_count;
      attribute_info attributes[attributes_count];
   }
 

        接下來我們一起看看這個表中各個資料項的具體含義。使用下面的測試類進行詳細說明：

package com.igood;

public class TestClass {
	private int member;//int型別欄位
	public static String HOME_URL="http://www.baidu.com";//static字元欄位
	public final float PI = 3.14159F;//final欄位
	//建構函式
	public TestClass(){
		
	}
	//getMember函式
	public int getMember() {
		return member;
	}	
}
 

        每個Class檔案的頭4個位元組稱為魔數，它的唯一作用是用於確定這個檔案是否為一個能被虛擬機器接受的Class檔案，它的值為0xCAFEBABE。

2、minor_version和major_version         緊接著魔數的4個位元組儲存的是Class檔案的版本號：第5、6個位元組是次版本號(minor_version)，第7、8位元組是主版本號(major_version)。Java的版本號從45開始。

3、常量池

        緊接著主次版本號之後的是常量池入口，由於常量池中常量的數量是不固定的，所以再常量池的入口需要放置一項u2的型別的資料，代表常量池容量計數值(constant_pool_count)，這個容量計數是從1而不是從0開始的。常量池(constant_pool)儲存了諸如符號常量、final常量值、基本資料型別的字面值等內容。在jVM的標頭檔案jvm/vmcommon/h/pool.h中，有以下對常量池項型別的定義：

#define CONSTANT_Utf8                       1 //UTF-8編碼的Unicode字串
#define CONSTANT_Integer                    3 //int型別的字面值
#define CONSTANT_Float                      4 //float型別的字面值
#define CONSTANT_Long                       5 //long型別的字面值
#define CONSTANT_Double                     6 //double型別的字面值
#define CONSTANT_Class                      7 //對一個類或介面的符號引用
#define CONSTANT_String                     8 //String型別字面值的引用
#define CONSTANT_Fieldref                   9 //對一個欄位的符號引用
#define CONSTANT_Methodref                  10 //對一個類中方法的符號引用
#define CONSTANT_InterfaceMethodref         11 //對一個介面中方法的符號引用
#define CONSTANT_NameAndType                12 //對一個欄位或方法的部分符號引用

4、access_flags(訪問標誌) 佔用2個位元組。用來表明該class檔案中定義的是類還是介面，訪問修飾符是否定義為public；是否定義為abstract型別。類是否是final的。

         根據上面的表格，TestClass類的訪問標誌為0x0021 = ACC_PUBLIC | ACC_SUPER = 0x0001 | 0x0020

5、this_class 佔用2個位元組。 它是一個對常量池的索引。指向的是常量池中儲存類名符號引用的CONSTANT_Class_info常量表(見下面常量池具體結構)。比如this_class=0x0001。則表示指向常量池中的第一個常量表。通常這個表是指向當前class檔案所定義的類名。

6、super_class 佔用2個位元組 與this_class類似，指向存放當前class檔案所定義類的超類名字的索引的CONSTANT_Class_info常量表。

7、inteface_count、interfaces 

        interface_count是class檔案所定義的類直接實現的介面或父類實現的介面的數量。佔2個位元組。intefaces包含了對每個介面的CONSTANT_Class_info常量表的索引。

由於interface_count為0，所以介面索引集合interfaces大小為0，即在編譯後的二進位制檔案中不存在interfaces這項內容。

8、fields_count、fields

        fields_count欄位計數器，表明了類中欄位的數量 。fields是不同長度的field_info表的序列。這些field_info表中並不包含超類或父介面繼承而來的欄位。field_info表展示了一個欄位的資訊，包括欄位的名字，描述符和修飾符。如果該欄位是final的，那麼還會展示其常量值。注意，這些資訊有些存放在field_info裡面，有些則存放在field_info所指向的常量池中。fields：欄位表集合，一組欄位表型別資料的集合，欄位表包括access_flags，name_index，descriptor_index，attributes_count和attributes[attributes_count]。

9、method_count、methods

        與欄位類似，method_count表明類中方法的數量和每個方法的常量表的索引。methods表明了不同長度的method_info表的序列。methods：方法表集合，一組方法表型別資料的集合。方法表結構和欄位表結構一樣包括access_flags，name_index，descriptor_index，attributes_count和attributes[attributes_count]。

10、attributes_count 和 attributes屬性表

         在Class檔案、屬性表、方法表中都可以包含自己的屬性表集合，用於描述某些場景的專有資訊與Class檔案中其它資料項對長度、順序、格式的嚴格要求不同，屬性表集合不要求其中包含的屬性表具有嚴格的順序，並且只要屬性的名稱不與已有的屬性名稱重複，任何人實現的編譯器可以向屬性表中寫入自己定義的屬性資訊。