疯狂java


您现在的位置: 疯狂软件 >> 新闻资讯 >> 正文

Java程序编译和运行的过程


 

       Java整个编译以及运行的过程相当繁琐,本文通过一个简单的程序来简单的说明整个流程。

  如下图,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)。

                                                                图1   java程序编译运行过程

  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:

  Java代码

  //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。

  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程序运行过程图

  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。本文只是讲述java程序运行的大概过程,所以并没有细加区分。本文的所述的流程非常粗糙,想深入了解的读者请查阅其他资料。 

  想要高薪入职名企,最好的方法就是参加疯狂软件学院的Java培训(疯狂软件学院http://www.fkjava.org/抢座热线:020-28309358,020-28309378咨询QQ:707552864,544627560 )。强大的教师队伍倾情授课,带领学生走近编程,感受编程,热爱编程。疯狂软件学院打造名企技术经理,成为中国软件产业的中流砥柱:全真企业需求,项目小组管理,大量实操项目的训练,企业全真案例教学,四个半月掌握近8~10万代码量,达到技术经理的代码掌握量。学成至少相当于两年工作经验。