Java程序運(yùn)行過程

運(yùn)行一個(gè)Java程序的步驟

1、編輯源代碼xxx.java

2、編譯xxx.java文件生成字節(jié)碼文件xxx.class

3、JVM中的類加載器加載字節(jié)碼文件

4、JVM中的執(zhí)行引擎找到入口方法main()，執(zhí)行其中的方法

一、從源碼到字節(jié)碼

從我們寫的java文件到通過編譯器編譯成java字節(jié)碼文件（也就是.class文件），這個(gè)過程是java編譯過程；

字節(jié)碼文件：真正實(shí)現(xiàn)了java語言的跨平臺。各種不同平臺的虛擬機(jī)都統(tǒng)一使用這種相同的程序存儲格式。

更進(jìn)一步說，jvm運(yùn)行的是class字節(jié)碼文件，只要是這種格式的文件就行，所以，實(shí)際上jvm并不像我之前想象地那樣與java語言緊緊地捆綁在一起。

把一個(gè)簡單的HelloWorld程序生成的字節(jié)碼文件重定向?yàn)閠xt文件：

javap -v HelloWorld > HelloWorld.class.txt，部分信息如下

一份字節(jié)碼文件包含了魔數(shù)與 Class 文件的版本，常量池，訪問標(biāo)志等等信息，總之，字節(jié)碼文件很簡單很強(qiáng)大，它存放了這個(gè)類的各種信息：字段、方法、父類、實(shí)現(xiàn)的接口等各種信息。 

二、JVM虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)

Java虛擬機(jī)要運(yùn)行字節(jié)碼指令，就要先加載字節(jié)碼文件，誰來加載，怎么加載，加載到哪里……誰來運(yùn)行，怎么運(yùn)行呢？

JVM在執(zhí)行Java程序的過程中會(huì)把它所管理的內(nèi)存分為若干個(gè)不同的區(qū)域，這些區(qū)域都有各自的用途。

1、程序計(jì)數(shù)器：可以看作是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器（指示當(dāng)前線程，所以是線程私有的），字節(jié)碼解釋器工作時(shí)需要通過改變這個(gè)程序計(jì)數(shù)器的值來選取下一條所需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都要依賴它來完成。

2、JVM棧：描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個(gè)方法在執(zhí)行時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀，用于存儲局部變量表，操作數(shù)棧，動(dòng)態(tài)鏈接和方法出口等信息。每一個(gè)方法從調(diào)用直到執(zhí)行完成的過程，就對應(yīng)一個(gè)棧幀從虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過程。

3、本地方法棧：虛擬機(jī)棧執(zhí)行的是Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法棧則為虛擬機(jī)所使用到的Native方法服務(wù)。

4、堆：是被所有線程共享的一塊區(qū)域，在虛擬機(jī)創(chuàng)建是創(chuàng)建，此內(nèi)存的唯一目的是存放對象實(shí)例，它也是垃圾收集器管理的主要區(qū)域。

5、方法區(qū)：也是所有線程共享的一塊區(qū)域，用于存儲已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。

方法區(qū)中有運(yùn)行時(shí)常量池。

總結(jié)：JVM的功能模塊主要包括類加載器、執(zhí)行引擎和垃圾回收系統(tǒng)。 

三、類加載器加載xxx.class到內(nèi)存

虛擬機(jī)把描述類的數(shù)據(jù)從字節(jié)碼文件加載到內(nèi)存，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、轉(zhuǎn)換解析和初始化，最終形成可以被虛擬機(jī)直接使用的Java類型。 

四、虛擬機(jī)字節(jié)碼執(zhí)行引擎

執(zhí)行引擎找到main()這個(gè)入口方法，執(zhí)行其中的字節(jié)碼指令。

執(zhí)行引擎處理過程：輸入字節(jié)碼文件，進(jìn)行字節(jié)碼解析的等效過程，輸出執(zhí)行結(jié)果。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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