java工作原理 简述Java程序从编写到运行的基本步骤，并说明Java的基本工作原理

Java工作原理

由四方面组成：

(1)Java编程语言

(2)Java类文件格式

(3)Java虚拟机

(4)Java应用程序接口

当编辑并运行一个Java程序时，需要同时涉及到这四种方面。使用文字编辑软件(例如记事本、写字板、UltraEdit等)或集成开发环境(Eclipse、MyEclipse等)在Java源文件中定义不同的类 ，通过调用类(这些类实现了Java API)中的方法来访问资源系统，把源文件编译生成一种二进制中间码，存储在class文件中，然后再通过运行与操作系统平台环境相对应的Java虚拟机来运行class文件，执行编译产生的字节码，调用class文件中实现的方法来满足程序的Java API调用 。

java的跨平台即跨操作系统的平台,也就是说你写的java程序不需要修改就可以在不同的操作系统上运行windows,linux,unix,当然有个前提就是你的操作系统必须有java环境了，即安装了对应的jdk。应为java程序编译成class文件都交给JVM来处理了。\x0d\x0a\x0d\x0a在java之前，跨平台是很痛苦的事情，主要是因为所有对于系统的调用，在不同的操作系统下结果都不一样，简单的来说，int的长度在不同操作系统里面就不一样，甚至于连字节排列的顺序都不同。调用同一个函数返回的格式也不同，因此，写程序的人自己要对不同的系统非常了解，如果真的需要对不同操作系统进行兼容，要在程序里面写很多if，编译的时候要先判断使用的操作系统，创造很多环境变量才能编译，而且编译好的二进制可执行文件只能在本系统上运行。如果你写的是个功能库供别人调用的，那么光对操作系统的判断就占了代码的绝大部分，而且，还要你在不同平台下进行测试，这可是个艰苦卓绝的工作。\x0d\x0a\x0d\x0a自从有了java之后，就把操作系统兼容的工作丢给了jvm了，对于程序员来说就再也不要关心int有几位，还有高位在前还是地位在前的问题了，你只要用java的代码把你程序的逻辑实现出来就可以了，这些兼容的问题就交给jvm去处理吧。这样，如果你写一个程序交付给客户使用，如果客户的环境是运行AIX的，你就不需要在本地也装一个AIX来开发和运行，你可以在windows上完成所有的开发，然后把编译好的文件交给客户就可以了，以后有别的客户需要在Solaris上运行这个程序，你都不用修改，直接拿过去就可以运行，很方便!只有被跨平台开发折磨过的人才能更深得体会到用java开发跨平台应用的优势。

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

源程序我爱编程网

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。