JVM之java程序编译和运行的过程-yellowcong

た入场券 2022-06-09 04:17 338阅读 0赞

> Java应用程序的开发周期包括编译、下载 、解释和执行几个部分。简单来说，Java代码的编译和执行的整个过程大概是：开发人员编写Java代码(.java文件)，然后将之编译成字节码(.class文件)，再然后字节码被装入内存，一旦字节码进入虚拟机，它就会被解释器解释执行，或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行。

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程序既要编译也要经过JVM的解释运行，所以说Java被称为半解释语言.

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><font>编译class</font> <br> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Java代码编译是由Java源码编译器来完成，流程图如下所示：

![这里写图片描述][SouthEast]

刚开始学习java的时候，我们并没有用到IDE编辑器，我们先是使用 `javac Demo.java`编译，然后 使用`java Demo`执行程序，java编译过程中，需要经过1、分析和输入到符号表，2、注解处理（.class文件中，所有的注解都被清空），3、语义分析和生成class文件

生成的class文件中，最后生成的class文件由以下部分组成：

1.  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
2.  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
3.  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

![这里写图片描述][SouthEast 1]

![这里写图片描述][SouthEast 2]

![这里写图片描述][SouthEast 3]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><font>类加载机制</font> <br> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在JVM中，最后的文件都是Class文件，也就是字节码文件，因此需要把该文件加载到JVM中才能运行。而加载的过程，只会执行静态代码块。  
　　类加载器分为三种：BootStrapClassLoader加载器，ExtensionClassLoader标准扩展加载器，AppClassLoader系统类加载器。  
　　在Java中，类的加载使用了双亲委托模型，简单来讲，子类的类加载器找不到，就会找父类的加载器，就这样一级一级的找，最好找到了BootStrapClassLoader类加载器，这个BootStrapClassLoader是用C语言写的，所以它是没有父类的，

![这里写图片描述][SouthEast 4]

下面是测试例子，会发现各自的类加载路径以及加载器的名称，到了最后的BootStrapClassLoader，发现没有父类加载器了，因为这已经到头了，所以返回NULL

package com.yellowcong.test;
    
    public class Demo {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            //类加载器的设计，使用的是双亲委托模型
            //SystemClassLoader系统类加载器
            ClassLoader classLoader = Demo.class.getClassLoader();
            System.out.println(classLoader);
            //AppClassLoader和ExtensionClassLoader 两个都没有类加载器，就会找上一级的加载器
            System.out.println(classLoader.getClass().getClassLoader());
    
            //AppClassLoader加载的class
            System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
    
            //ExtensionClassLoader标准扩展加载器
            ClassLoader extClassLoader = classLoader.getParent();
            System.out.println(extClassLoader);
            System.out.println(extClassLoader.getClass().getClassLoader());
            System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));
    
            //引导类加载器，这个BootStrapClassLoader加载器使用的是C语言写的所以找不到
            ClassLoader bootStrapClassLoader = extClassLoader.getParent();
            System.out.println(bootStrapClassLoader);
            System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));
    
        }
    }

[SouthEast]: /images/20220609/0807f2ff70664e228ac76bc9c34ab33e.png
[SouthEast 1]: /images/20220609/fe0d349da3044cf4b21bb2cecacaca01.png
[SouthEast 2]: /images/20220609/ea4189e2970a49bfabf315648b867989.png
[SouthEast 3]: /images/20220609/83c3be6c9de040c780c750718e74a0bf.png
[SouthEast 4]: /images/20220609/2608ab8942164a398676c095733511ea.png