java的编译及运行
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Java代码编译是由Java源码编译器来完成,流程图如下所示:
Java字节码的执行是由JVM执行引擎来完成,流程图如下所示:
Java代码编译和执行的整个过程包含了以下三个重要的机制:
- Java源码编译机制
- 类加载机制
- 类执行机制
Java 源码编译由以下三个过程组成:
- 分析和输入到符号表
- 注解处理
- 语义分析和生成class文件
流程图如下所示:
最后生成的class文件由以下部分组成:
- 结构信息。包括class文件格式版本号及各部分的数量与大小的信息
- 元数据。对应于Java源码中声明与常量的信息。包含类/继承的超类/实现的接口的声明信息、域与方法声明信息和常量池
- 方法信息。对应Java源码中语句和表达式对应的信息。包含字节码、异常处理器表、求值栈与局部变量区大小、求值栈的类型记录、调试符号信息
类加载机制
JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的,类的层次关系和加载顺序可以由下图来描述:
类执行机制
JVM是基于栈的体系结构来执行class字节码的。线程创建后,都会产生程序计数器(PC)和栈(Stack),程序计数器存放下一条要执行的指令在方法内的偏移量,栈中存放一个个栈帧,每个栈帧对应着每个方法的每次调用,而栈帧又是有局部变量区和操作数栈两部分组成,局部变量区用于存放方法中的局部变量和参数,操作数栈中用于存放方法执行过程中产生的中间结果。栈的结构如下图所示:
垃圾回收
如果把Java源程序想象成我们的C++源程序,Java源程序编译后生成的字节码就相当于C++源程序编译后的80x86的机器码(二进制程序文件),JVM虚拟机相当于80x86计算机系统,Java解释器相当于80x86CPU。在80x86CPU上运行的是机器码,在Java解释器上运行的是Java字节码。
Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”,但该“CPU”不是通过硬件实现的,而是用软件实现的。Java解释器实际上就是特定的平台下的一个应用程序。只要实现了特定平台下的解释器程序,Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行,这是Java跨平台的根本。当前,并不是在所有的平台下都有相应Java解释器程序,这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因,它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。
转载于:https://my.oschina.net/u/3342652/blog/1557649
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