java程序运行的五个步骤

Python0714

java程序运行的五个步骤,第1张

1、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)。

第一步(编译): 创建完源文件之后,程序会先被编译为.class文件。Java编译一个类时,如果这个类所依赖的类还没有被编译,编译器就会先编译这个被依赖的类,然后引用,否则直接引用,这个有点像make。如果java编译器在指定目录下找不到该类所其依赖的类的.class文件或者.java源文件的话,编译器话报“cant find symbol”的错误。

      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所有token(类名,成员变量名等等)以及符号引用(方法引用,成员变量引用等等);方法字节码放的是类中各个方法的字节码。

第二步(运行):java类运行的过程大概可分为两个过程:1、类的加载  2、类的执行。需要说明的是:JVM主要在程序第一次主动使用类的时候,才会去加载该类。也就是说,JVM并不是在一开始就把一个程序就所有的类都加载到内存中,而是到不得不用的时候才把它加载进来,而且只加载一次。

2、下面是程序运行的详细步骤:

在编译好java程序得到Main.class文件后,在命令行上敲java Main。系统就会启动一个jvm进程,jvm进程从classpath路径中找到一个名为Main.class的二进制文件,将Main的类信息加载到运行时数据区的方法区内,这个过程叫做Main类的加载。

然后JVM找到Main的主函数入口,开始执行main函数。

main函数的第一条命令是Animal  animal = new Animal("Puppy")就是让JVM创建一个Animal对象,但是这时候方法区中没有Animal类的信息,所以JVM马上加载Animal类,把Animal类的类型信息放到方法区中。

加载完Animal类之后,Java虚拟机做的第一件事情就是在堆区中为一个新的Animal实例分配内存, 然后调用构造函数初始化Animal实例,这个Animal实例持有着指向方法区的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。

当使用animal.printName()的时候,JVM根据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类的类型信息的方法表,获得printName()函数的字节码的地址。

开始运行printName()函数。

Java编译原理:

Java 虚拟机(JVM)是可运行Java 代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上,就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。

一.Java源文件的编译、下载 、解释和执行

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。Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码?字节码。这一编译过程同C/C++ 的编译有些不同。当C编译器编译生成一个对象的代码时,该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此,在编译过程中,编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量,以保证程序运行。Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用,也不确定程序执行过程中的内存布局,而是将这些符号引用信息保留在字节码中,由解释器在运行过程中创立内存布局,然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。这样就有效的保证了Java的可移植性和安全 性。

运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。解释执行过程分三部进行:代码的装入、代码的校验和代码的执行。装入代码的工作由"类装载器"(class loader)完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码,这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。当类装载器装入一个类时,该类被放在自己的名字空间中。除了通过符号引用自己名字空间以外的类,类之间没有其他办法可以影响其他类。在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内,而所有从外部引进的类,都有一个自己独立的名字空间。这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率,同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。当装入了运行程序需要的所有类后,解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。通过在这一阶段确定代码的内存布局,Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题,同时也防止了代码对地址的非法访问。

随后,被装入的代码由字节码校验器进行检查。校验器可发现操作数栈溢出,非法数据类型转化等多种错误。通过校验后,代码便开始执行了。

Java字节码的执行有两种方式:

1.即时编译方式:解释器先将字节码编译成机器码,然后再执行该机器码。

2.解释执行方式:解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有操作。

通常采用的是第二种方法。由于JVM规格描述具有足够的灵活性,这使得将字节码翻译为机器代码的工作

具有较高的效率。对于那些对运行速度要求较高的应用程序,解释器可将Java字节码即时编译为机器码,从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

步骤:1、编写java源文件:可用记事本等相关的文本文档写源代码,也可使用java开发集成环境,如:JCreator LE JCreator pro eclipse Myeclipse 等相关的集成开发工具。

2、编译java源文件生成class文件:手写的源文件(即不使用开发工具所写的),在DOS中使用javac 完整的java源文件命来编译使其生成class文件。注意:写源文件时,一定要注意存档。修改源文件也是一样需要存档。

3、运行class文件:在dos中输入所写的源文件名字(不需要写后缀名-即.class 严格区分大小写 编译不需要区分大小写)。

如使用开发工具所写:请参照相对应的手册来点击开发工具中的按钮来编译运行。

java语言的编译命令就是javac 在dos中输入javac可见到这个命令的详细介绍。其他命令也是一样。至于每一步的结果是什么,在dos中运行请关注dos运行后的变化。在开发工具中运行请关注开发工具中的改变。不同的程序会产生不同的结果。如:

public class Hello

{

public static void main(String[] args)

{

System.out.println("Hello java")

}

}

这段代码,在dos中运行后会出现hello java这句话。用开发工具所写 ,请关注开发工具的界面。

以上内容纯属手打--panzer。希望对你有所帮助。如有疑问:开eml我:[email protected]