Java 代码执行原理 _Java

作者 | Alan
来源 | cnblogs.com/wangjiming/p/10455993.html
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？

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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

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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：

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1、切换到MyTest.java文件夹

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2、javac.exe编译MyTest.java

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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

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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
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三、执行java源文件
执行java源文件，用java.exe执行即可

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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：

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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
1、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：