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java编译过程_java 程序编译和运行过程详解

java整个编译以及运行的过程相当繁琐,这里有个简单的例子。

Java程序从源文件创建到程序运行要经过两大步骤:

1、源文件由编译器编译成字节码(ByteCode);

2、字节码由java虚拟机解释运行。因为java程序既要编译同时也要经过JVM的解释运行,所以说Java被称为半解释语言(“semi-interpreted” language)。

0ed78c861fd2350395a43e0967df6ba9.pngJava 程序运行过程

第一步(编译过程)

创建完源文件之后,程序先要被JVM中的java编译器进行编译为.class文件。

1、java编译一个类时,如果这个类所依赖的类还没有被编译,编译器会自动的先编译这个所依赖的类,然后引用。

2、如果java编译器在指定的目录下找不到该类所依赖的类的 .class文件或者 .java源文件,就会报

“Cant found sysbol”的异常错误。

3、编译后的字节码文件格式主要分为两部分:常量池和方法字节码。

常量池记录的是代码出现过的(常量、类名、成员变量等)以及符号引用(类引用、方法引用,成员变量引用等);

方法字节码中放的是各个方法的字节码。

第二步(运行阶段)

JVM程序在第一次运行时主动使用类的时候,才会立即去加载。换言之,JVM并不是在运行时就会把所有使用到的类都加载到内存中,而是用到的时候,才加载进来,而且只加载一次!

java类运行的过程大概分为两个步骤:

(1)类的加载

(2)类的执行。

根据上面的程序,详解该程序运行的详细步骤:

1、类的加载

在类路径下找到编译好的 java 程序中;得到 Test.class 字节码文件后,在命令行上敲 java Test,系统就会启动一个 JVM 进程,JVM进程从classpath路径下找到一个名为Test.class的二进制文件,将Test.class文件中的类信息加载到运行时数据区的方法区中,这一过程叫做类的加载。(只有类信息在方法区中,才能创建对象,使用类中的成员变量)

2、JVM 找到main方法的主函数入口

在主函数入口持有一个指向当前类(Test)常量池的指针,并且常量池中的第一项是发现是一个对Animal对象的符号引用。

并且main方法中第一条指令是Animal animal = new Animal(“super_yc”),就是让JVM创建一个Animal对象。

但是方法区中还没有Animal类的类信息,于是JVM就要马上的加载Animal类,将Animal类信息放入到方法区中。

于是JVM 以一个直接指向方法区 Animal类的指针替换了常量池中第一项的符号引用。

3、实例化对象

加载完Animal类的信息以后,JVM虚拟机就会在堆内存中为一个Animal类实例分配内存,然后调用其构造函数初始化Animal实例,

这个实例持有指向方法区的Animal类的类型信息(其中包含有方法表,java动态绑定的底层实现)的引用。(animal指向了Animal对象的引用会自动的放在栈中,字符串常量”super_yc”会自动的放在方法区的常量池中,对象会自动的放入堆区)。

4、程序运行

当使用animal.printName()的时候,JVM根据栈中animal引用找到Animal对象,然后根据Animal对象持有的引用定位到方法区中Animal类的类型信息方法表,获得printName()函数的字节码地址,然后开始运行函数。

public class Main {

public static void main(String[] args) {

Animal animal = new Animal("super_yc");

animal.printName();

}

}

class Animal{

private String name;

public Animal(String name) {

super();

this.name = name;

}

public void printName(){

System.out.println("Animal = " + this.name);

}

}

6dac9aca949eb85bd6e31e3fdf47d669.pngjava 进程运行过程详解

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