java语言是跨平台的，所谓一次编写，到处运行。之所以是跨平台的，就是java定义了一套与操作系统，硬件无关的字节码格式，这个字节码就是用java class文件来表示的，java class文件内部定义了虚拟机可以识别的字节码格式，这个格式是平台无关性的，在linux系统或者在windows系统上都是一致的。这个就好比html文件，我们定义好规范，这个系统只要去按照规范显示出来里面的内容就好了。好比html就是class文件，浏览器就是虚拟机一样，通过浏览器去执行html的渲染过程，我们无论是用手机，Windows系统，苹果系统上网，显示出来的内容都是一样。 java虚拟机可以从class文件中加载预定义的字节码，也可以从网络，数据库，消息文件中加载字节码。
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下面来说说java class的文件结构，java class文件结构是基于字节流的，用unicode进行编码。其实想想也可以完全用xml文件表示，只不过用xml表示的字节码文本体积可能会很大，占用空间，同时解析起来比较耗时，而且很容易被人为修改，导致未知错误。下面是class文件的内部结构
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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];
}
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简要解释一下：
U4 代表由无符号四个字节组成
u4 magic ：是一个固定的数值，java虚拟机里面称为魔数 ，主要是用来标识是否为java虚拟机所支持的文件结构，目前是0xCAFEBABE
u2 minor_version; u2 major_version; 代表次版本号和主版本号
u2 constant_pool_count; cp_info constant_pool[constant_pool_count-1]; 这里面代表常量池个数以及常量池信息
u2 access_flags : 代表class访问标记，例如：public protected
u2 this_class : 代表这个类的名称 例如 java.lang.Object
u2 super_class : 代表父类名称
u2 interfaces_count; u2 interfaces[interfaces_count]; 实现的接口格式以及接口类名
u2 fields_count; field_info fields[fields_count]; 字段个数以及字段信息
u2 methods_count; method_info methods[methods_count]; 方法个数以及方法信息
u2 attributes_count; attribute_info attributes[attributes_count]; java class文件内部属性信息，和java语言定义的属性没有关系，纯粹就是给java虚拟机用的
以上都是java虚拟机规范中定义的class文件内部结构信息，可以参考Java虚拟机规范 （Java SE 7版）这里就不细讲
每种结构又都定义了自己的结构信息，例如：常量池结构，字段信息，方法信息，类信息，这几种结构之间又都互相引用，下面这幅图简要介绍了java class文件的内部结构信息
其中常量池的里面的信息最为复杂，java虚拟机运行时刻的所有信息都是从常量池来获取的，常量池定义了一下几种结构
链表，线性表，栈，队列，hash表！
数据结构：
①数组 (Array)
在程序设计中，为了处理方便， 把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数
据元素的集合称为数组。在C语言中， 数组属于构造数据类型。一个数组可以分解为多个数组元素，这些数组
元素可以是基本数据类型或是构造类型。因此按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指
针数组、结构数组等各种类别。
②栈 (Stack)
栈是只能在某一端插入和删除的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后
的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）。
③队列 (Queue)
一种特殊的线性表，它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。进行
插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。
④链表 (Linked List)
一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。
链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：
一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。
⑤树 (Tree)
树是包含n（n0）个结点的有穷集合K，且在K中定义了一个关系N，N满足 以下条件：
（1）有且仅有一个结点 k0，他对于关系N来说没有前驱，称K0为树的根结点。简称为根（root）
（2）除K0外，k中的每个结点，对于关系N来说有且仅有一个前驱。
（3）K中各结点，对关系N来说可以有m个后继（m=0）。
⑥堆 (Heap)
在计算机科学中，堆是一种特殊的树形数据结构，每个结点都有一个值。通常我们所说的堆的数据结构，是指
二叉堆。堆的特点是根结点的值最小（或最大），且根结点的两个子树也是一个堆。
⑦图 (Graph)
图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中，为了与树形结构加以区别，在图结构中常常将结点称为顶点，
边是顶点的有序偶对，若两个顶点之间存在一条边，就表示这两个顶点具有相邻关系。
⑧散列表 (Hash)
若结构中存在关键字和K相等的记录，则必定在f(K)的存储位置上。由此，不需比较便可直接取得所查记录。称
这个对应关系f为散列函数(Hash function)，按这个思想建立的表为散列表。
(a)It is insert sort algorithm of the above code segment.上面的代码是插入排序算法
(b)
EXAMPLE
AEXMPLE
AEMXPLE
AEMPXLE
AELMPXE
AEELMPX
(c)
Require 6 sorting steps.
补充完整的插入排序算法的Java程序如下
public class A{
public static void main(String[] args){
char[] a={'E','X','A','M','P','L','E'};
char v;
int i,j,n=a.length,count=0;
for (i =1; i n; i++){
v = a[i];
j = i;
while(j 0 a[j-1] v) {
a[j] = a[j-1];
j--;
}
a[j] = v;
count++;
System.out.println(new String(a));
}
System.out.println("Require "+count+" sorting steps.");
}
}
Java工作原理
由四方面组成：
（1）Java编程语言
（2）Java类文件格式
（3）Java虚拟机
（4）Java应用程序接口
当编辑并运行一个Java程序时，需要同时涉及到这四种方面。使用文字编辑软件（例如记事本、写字板、UltraEdit等）或集成开发环境（Eclipse、MyEclipse等）在Java源文件中定义不同的类 ，通过调用类（这些类实现了Java API）中的方法来访问资源系统，把源文件编译生成一种二进制中间码，存储在class文件中，然后再通过运行与操作系统平台环境相对应的Java虚拟机来运行class文件，执行编译产生的字节码，调用class文件中实现的方法来满足程序的Java API调用 。
