什么是java虚拟机，简述其工作机制

Java虚拟机处于机器和编译程序之间，在任何平台上都提供给编译程序一个共同的接口。Java源程序经过编译器编译后变成字节码，字节码由虚拟机解释执行，虚拟机将每一条要执行的字节码送给解释器，解释器将其翻译成特定机器上的机器码，然后在特定的机器上运行。 Java虚拟机的主要任务是装载class文件并且执行其中的字节码。Java虚拟机包含一个类装载器，它可以从程序和API中装载class文件。字节码由执行引擎来执行。　Java虚拟机结构 　　类装载器的体系结构是Java虚拟机在安全性和网络移动性上发挥重要作用的一个方面，图中所示的类装载器可以包含多个类装载器的子系统， Java应用程序能够在运行时决定需要安装的类，并且将被不同的类装载器装载的类存放在不同的命名空间。 　　执行引擎处于Java虚拟机的核心位置，它的行为由指令集所决定，其主要作用就是解释字节码(即运行经过编译后的Java程序的class文件) ，不同的执行引擎实现可能非常不同。由软件实现的虚拟机的执行引擎分为一次性解释字节码、即时编译器和自适应优化器，由硬件芯片构成的虚拟机用本地方法执行Java字节码，它的执行引擎是内嵌在芯片里。 　　Java虚拟机相当于一个堆栈计算机，它在指令间传送信息时不使用任何物理寄存器，而使用堆栈的帧来表示方法的状态、字节码的操作对象、方法的参数空间及局部变量的空间，它的“程序计数器”为一个伪寄存器，是当前所执行指令的字节码数组的一个指针。 　　Java实现方法 　　Java有两种实现方法：Java方法和本地方法。Java方法是由Java 语言编写，编译成字节码，存储在class文件中。本地方法是由其他语言(比如C，C++，或者汇编语言)编写的，编译成和处理器相关的机器代码，保存在动态连接库中，格式是各个平台专有的，它是联系Java程序和底层主机操作系统的连接方法。Java方法与平台无关，但是本地方法却不是，运行中的 Java程序调用本地方法时，虚拟机装载包含这个本地方法的动态库，并调用这个方法。通过本地方法， Java程序可以直接访问底层操作系统的资源，使程序和特定的平台相关，一个本地方法接口——Java本地接口(JNI)使得本地方法可以在特定的主机系统的任何一个Java平台上运行。

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的运行流程

一,我们所看不到的:

1,如果java文件没有package,就默认给文件加上"无名"package;

2,默认导入java.lang包,所以我们的java程序中可以使用Sting,Math,Integer等类,包括一些异常类;

3,如果生成的类没有父类,则为这个类隐式加上父类:Object;因此,包括Object中的许多方法可以使用;

4,字段的初始化;

二,我们所看的到的:

既然看的到,就先看程序运行结果:

public class JRun1 {

public JRun1() {

System.out.println(" 构造函数");

}

static

{

System.out.println("static{}");

}

{

System.out.println("{}");

}

public static void main(String[] args) {

System.out.println("main()");

}

}

运行结果:

static{}

main()

显然,程序运行时,先运行:

static

{

System.out.println("static{}");

}

再调用main();

注意: 我们可以得到一个副产品:不用main方法也能运行的程序:

public class JRun1 {

static

{

System.out.println("no main()");

System.exit(0);

}

}

如果我们在类中建立一个对象:

public class JRun1 {

public JRun1() {

System.out.println(" 构造函数");

}

static

{

System.out.println("static{}");

}

{

System.out.println("{}");

}

public static void main(String[] args) {

System.out.println("main()");

new JRun1();

}

}我爱编程网

运行结果:

static{}

main()

{}

构造函数

从而,我们得出:

建立一个非主类对象,顺序为:静态初始化块static{}-->初始化块{}-->构造函数constructor;

那么,牵涉到继承,运行流程又如何?

看程序:

class JRun1Father{

JRun1Father(){

System.out.println("父类构造函数");

}

static{

System.out.println("父类静态初始化块");

}

{

System.out.println("父类初始化块");

}

}

public class JRun1 extends JRun1Father{

public JRun1() {

System.out.println("子类构造函数");

}

static

{

System.out.println("子类静态初始化块");

}

{

System.out.println("子类初始化块");

}

public static void main(String[] args) {

//System.out.println("主方法)");

new JRun1();

}

}

运行结果:

父类静态初始化块

子类静态初始化块

父类初始化块

父类构造函数

子类初始化块

子类构造函数

所以,牵涉到父类:父静态-->子静态-->父初始化及构造-->子初始化及构造;

注意:初始化块和构造是接连运行的,不会父类子类交替.