一、编写Java源程序
二、编译Java源代码
三、执行Java源文件
四、JVM如何执行字节码文件
对于任何一门语言,要想达到精通的水平,研究它的执行原理(或者叫底层机制)不失为一种良好的方式。
在本篇文章中,将重点研究java源代码的执行原理,即从程序员编写JAVA源代码,到最终形成产品,在整个过程中,都经历了什么?每一步又是怎么执行的?执行原理又是什么?
一 编写java源程序
java源文件:指存储java源码的文件。
先来看看如下代码:
//MyTest被public修饰,故存储该java源码的文件名为MyTest public class MyTest { public static void main(String[] args){ System.out.println("Test Java execute process."); } } //由于MyTest被public修饰了,故Class A不能用public修饰 class A{} //由于MyTest被public修饰了,故Class B不能用public修饰 class B{}(1)java源文件名就是该源文件中public类的名称
(2)一个java源文件可以包含多个类,但只允许一个类为public
二 编译java源代码
当java源程序编码结束后,就需要编译器编译。
安装好jdk后,我们打开jdk目录,有两个.exe文件,即javac.exe(编译源代码,xxx.java文件) 和 java.exe(执行字节码,xxx.class文件).
如下图所示:
1、切换到MyTest.java文件夹
2、javac.exe编译MyTest.java
编译后,发现e:\Blogs 目录多了以class为后缀的文件:A.class,B.class和MyTest.class
Tip:当javac.exe编译java源代码时,java源代码有几个类,就会编译成一个对应的字节码文件(.class文件)
其中,字节码文件的文件名就是每个类的类名。需要注意的是,类即使不在源文件中定义,但被源文件引用,编译后,也会编程相应的字节码文件。
如类A引用类C,但类C不定义在类A的源文件中,编译后,类C也被编译成对应的字节码文件C.class
三 执行java源文件
执行java源文件,用java.exe执行即可
到现在,java源程序基本执行结果,并正确打印我们期望的结果,那么,如上的步骤,我们可以总结如下:
如上总结,已经抽象化了在JVM中的执行。接下来,我们将分析字节码文件(.class文件)如何在虚拟机中一步一执行的。
四 JVM如何执行字节码文件
(一)装载字节码文件
当 .java 源码被 javac.exe 编译器编译成 .class 字节码文件后,接下来的工作就交给JVM处理。
JVM首先通过类加载器(ClassLoader),将class文件和相关Java API加载装入JVM,以供JVM后续处理。
在该阶段中,涉及到如下一些基本概念和知识。
1.JDK,JRE和JVM关系
JDK(Java Development Kit),Java开发工具包,主要用于开发,在JDK7前,JDK包括JRE
JRE(Java Runtime Environment),Java程序运行的核心环境,包括JVM和一些核心库
JVM(Java Virtual Machine),VM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的,是JRE核心模块。
2.JVM
JVM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
Java虚拟机的主要任务是装载class文件,并执行其中的字节码,不同的Java虚拟机中,执行引擎可能有不同的实现。
大致有如下几种引擎:
一次性解释字节码引擎
即时编译引擎
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