2024-04-13 19:03:35 | 我爱编程网
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)。
下面通过以下这个java程序,来说明java程序从编译到最后运行的整个流程。代码如下:
//MainApp.java
public class MainApp {
public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Animal("Puppy");
animal.printName();
}
}
//Animal.java
public class Animal {
public String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
public void printName() {
System.out.println("Animal ["+name+"]");
}
}
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,这个有点象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。下面是MainApp.class通过反汇编的结果,我们可以清楚看到.class文件的结构:
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。
下面是程序运行的详细步骤:
在编译好java程序得到MainApp.class文件后,在
命令行
上敲java AppMain。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AppMain.class的二进制文件,将MainApp的类信息加载到运行时数据区的方法区内,这个过程叫做MainApp类的加载。
然后JVM找到AppMain的
主函数我爱编程网
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。
特别说明:java类中所有public和protected的实例方法都采用动态绑定机制,所有私有方法、静态方法、构造器及初始化方法都是采用静态绑定机制。而使用动态绑定机制的时候会用到方法表,静态绑定时并不会用到。
创建Java源程序
Java源程序一般用java作为扩展名,是一个文本文
件,用Java语言写成,可以用任何文本编辑器创建
与编辑;
编译源程序
Java编译器,“javac”,读取你的Java源程序并翻译
成Java虚拟机能够明白的指令集合,且以字节码的
形式保存在文件中。通常,字节码文件以class作为
扩展名;
运行class(字节码)文件
Java解释器读取字节码,取出指令并且翻译成计算
机能执行的代码,完成运行过程;
步骤:
1、在cmd中切换到编写的代码所保存的目录下;
2、在cmd中输入javac然后点空格,再点击文件名和包括后缀名确定后,在存放编写代码的文件下会生成一个class的字节码文件;
3、在cmd中输入java然后点空格,输入第二步中生成的字节码的文件名,不需要后缀名,点击确定即可运行代码。
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