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java中位元組編譯是什麼

發布時間: 2023-08-26 04:08:04

1. java源文件經過什麼命令可以被編譯為位元組碼文件

java源文件經過javac命令可以被編譯為位元組陪手碼文件。根據查詢相關資缺亂姿料信息,javac命令會將Java源文件編伏絕譯成位元組碼文件,即.class文件,其中就包含了大量的位元組碼指令。因此可以將javac命令理解為一個翻譯命令,將源文件翻譯成Jvm可以執行的指令。

2. 簡述JAVA程序的編輯編譯和運行過程

Java應用程序的開發周期包括編譯、下載、解釋和執行幾個部分。Java編譯程序將 Java源程序翻譯為JVM可執行代碼--位元組碼。Java將符號引用信息保留在位元組碼中,由解釋器在運行過程中創立內存布局,然後再通過查 表來確定一個方法所在的地址。這樣就有效的保證了Java的可移植性和安全性。

運行JVM位元組碼的工作是由解釋器( java命令 )來完成的。解釋執行過程分三部進行:代碼的裝入、代碼的校驗和代碼的執行。裝入代碼的工作由"類裝載器"(class loader)完成。類裝載器負責裝入運行一個程序需要的所有代碼,這也包括程序代碼中的類所繼承的類和被其調用的類。當類裝載器裝入一個類時,該類被放 在自己的名字空間中。除了通過符號引用自己名字空間以外的類,類之間沒有其他辦法可以影響其他類。在本台計算機上的所有類都在同一地址空間內,而所有從外 部引進的類,都有一個自己獨立的名字空間。這使得本地類通過共享相同的名字空間獲得較高的運行效率,同時又保證它們與從外部引進的類不會相互影響。當裝入 了運行程序需要的所有類後,解釋器便可確定整個可執行程序的內存布局。解釋器為符號引用同特定的地址空間建立對應關系及查詢表。通過在這一階段確定代碼的 內存布局,Java很好地解決了由超類改變而使子類崩潰的問題,同時也防止了代碼對地址的非法訪問

3. Java 為什麼要編譯為位元組碼

Java 最初設計的時候,跨平台就是一個重要的目標,所謂「一次編寫,到處運行」。而為了實現跨平台,就決定了不能像 c,c++ 那樣直接把源代碼編譯成可執行文件,因為不同cpu,不同操作系統的指令封裝格式是不一樣的。

而為了實現跨平台,一般有兩種方案,第一是直接執行源代碼,第二是像現在 Java 這樣編譯成一個中間格式文件,即 class 文件,這兩種方案各有優劣,現在說一下編譯成中間代碼的優點,class 文件相比較於 Java 源碼文件,有兩個優點:

  1. class 文件內容設計的更加緊湊,方便 JVM 執行,也方便網路傳輸(最初 JAVA 的一個重要應用就是 applet,在當年網路不是很放大的年代,程序的體積還是要挺重要的)

  2. 方便其它語言執行。現在 JVM 上就有除了 Java 外大量的第三方語言,比如 scala,Clojure 等等。其它語言只要編譯成 class 文件即可像 Java 一樣在 JVM 上執行。

4. 什麼是Java位元組碼

它是程序的一種低級表示,可以運行於Java虛擬機上。將程序抽象成位元組碼可以保證Java程序在各種設備上的運行
Java號稱是一門「一次編譯到處運行」的語言,從我們寫的java文件到通過編譯器編譯成java位元組碼文件(.class文件),這個過程是java編譯過程;而我們的java虛擬機執行的就是位元組碼文件。不論該位元組碼文件來自何方,由哪種編譯器編譯,甚至是手寫位元組碼文件,只要符合java虛擬機的規范,那麼它就能夠執行該位元組碼文件。

JAVA程序的運行

因為Java具有跨平台特性,為了實現這個特性Java執行在一台虛擬機上,這台虛擬機也就是JVM,Java通過JVM屏蔽了不同平台之間的差異,從而做到一次編譯到處執行。JVM位於Java編譯器和OS平台之間,Java編譯器只需面向JVM,生成JVM能理解的代碼,這個代碼即位元組碼,JVM再將位元組碼翻譯成真實機器所能理解的二進制機器碼。
位元組碼是怎麼產生的?

我們所編寫的程序都是.java格式,通常在執行的時候也許點擊一下eclipse的運行鍵就可以在控制台看到運行結果,但是也可以更酷一些,如果你裝了JDK,那就可以直接在以命令行的方式編譯運行你的.java文件,編譯後會形成.class文件,這個.class文件即位元組碼。
位元組碼怎麼解讀?

上圖是編譯好的位元組碼文件,即一堆16進制的位元組,如果使用IDE去打開,也許看到的是已經被反編譯的我們所熟悉的java代碼,但這才是純正的位元組碼

這里只介紹位元組碼由哪些部分組成, 具體的意思自行網路或者看文尾的連接, 有較為詳細的講解

上圖即位元組碼文件的組成部分, Class文件的結構不像XML等描述語言那樣鬆散自由。由於它沒有任何分隔符號,

所以,以上數據項無論是順序還是數量都是被嚴格限定的。哪個位元組代表什麼含義,長度是多少,先後順序如何,都不允許改變, 如上圖左側即每一部分規定的長度
魔數(Magic Number)

魔數是用來區分文件類型的一種標志,一般都是用文件的前幾個位元組來表示。
比如0XCAFE BABE表示的是class文件,那麼有人會問,文件類型可以通過文件名後綴來判斷啊?是的,但是文件名是可以修改的(包括後綴),那麼為了保證文件的安全性,將文件類型寫在文件內部來保證不被篡改。
至於為什麼是CAFE BABE估計大家也能猜到, 程序員與咖啡的不解之緣
版本號(Version)
版本號含主版本號和次版本號,都是各佔2個位元組。在此Demo種為0X0000 0033。其中前面的0000是次版本號,後面的0033是主版本號。通過進制轉換得到的是次版本號為0,主版本號為51。高版本的JDK能向下兼容以前版本的Class文件,但不能運行以後版本的Class文件,即使文件格式未發生任何變化. 這就是target參數的用處,可以在使用JDK 1.7編譯時指定-target 1.5
常量池(Constant Pool)
常量池是Class文件中的資源倉庫, 量池中主要存儲2大類常量:字面量和符號引用。字面量如文本字元串,java中聲明為final的常量值等等,而符號引用如類和介面的全局限定名,欄位的名稱和描述符,方法的名稱和描述符。常量池是一個表結構,在表的內容前有一個類型的計數器,表示常量池的長度
上面的表中描述了11中數據類型的結構,其實在jdk1.7之後又增加了3種(CONSTANT_MethodHandle_info,CONSTANT_MethodType_info以及CONSTANT_InvokeDynamic_info)。這樣算起來一共是14種
訪問標志(Access_Flag)
訪問標志信息包括該Class文件是類還是介面,是否被定義成public,是否是abstract,如果是類,是否被聲明成final。通過上面的源代碼,我們知道該文件是類並且是public。
0x 00 21:是0×0020和0×0001的並集。其中0×0020這個標志值涉及到位元組碼指令

類索引(This Class Name)
類索引用於確定類的全限定名
0×00 03 表示引用第3個常量,同時第3個常量引用第19個常量,查找得」com/demo/Demo」。#3.#19
父類索引(Super Class Name)
0×00 04 同理:#4.#20(java/lang/Object)
介面索引(Interfaces)
通過上邊位元組碼圖可以看到,這個介面有2+n個位元組,前兩個位元組表示的是介面數量,後面跟著就是介面的表。我們這個類沒有任何介面,所以應該是0000。果不其然,查找位元組碼文件得到的就是0000。
欄位表集合(fields)
欄位表用於描述類和介面中聲明的變數。這里的欄位包含了類級別變數以及實例變數,但是不包括方法內部聲明的局部變數。接下來就是2+n個欄位屬性。我們只有一個屬性a,所以應該是0001。查找文件果不其然是0001。
該區域含有欄位的訪問標志, 訪問許可權, 欄位的名稱索引, 欄位的描述符索引, 屬性表
描述符的作用就是用來描述欄位的數據類型、方法的參數列表和返回值。而屬性表就是為欄位表和方法表提供額外信息的表結構。對於欄位來說,此處如果將欄位聲明為一個static final msg = "aaa"的常量,則欄位後就會跟著一個屬性表,其中存在一項名為ConstantValue,指向常量池中的一個常量,值為的"aaa"。
方法(methods)
包含訪問標志表, 方法名索引 , 方法描述符索引, 屬性表數量,等
Attribute
0×0001 :同樣的,表示有1個Attributes了。
0x000f : #15(「SourceFile」)
0×0000 0002 attribute_length=2
0×0010 : sourcefile_index = #16(「Demo.java」)
SourceFile屬性用來記錄生成該Class文件的源碼文件名稱。

5. 將Java編譯成位元組碼的命令程序是

Java編譯器將Java源代茄兄碼編顫鍵襲譯成Java位元組碼文件,其命令行程序為javac。在命令行中使用javac命令,後跟待編譯的Java源代碼文件名,即可將其編譯成位元組碼亮掘文件。例如,javac HelloWorld.java命令會將名為HelloWorld.java的源代碼文件編譯成名為HelloWorld.class的位元組碼文件。


6. java中編譯的意思,解釋的意思。

Java是編譯的,因為他把源代碼變成了位元組碼,而不是每次都解釋源代碼。

Java是解釋的。因為位元組碼是被JVM負責執行,而不是真正的二進制碼!

7. 簡述JAVA程序的編輯編譯和運行過程

第一步(編譯): 創建完源文件之後,程序會先被編譯為.class文件。Java編譯一個類時,如果這個類所依賴的類還沒有被編譯,編譯器就會先編譯這個被依賴的類,然後引用,否則直接引用,這個有點象make。

如果java編譯器在指定目錄下找不到該類所其依賴的類的.class文件或者.java源文件的話,編譯器話報「cant find symbol」的錯誤。

第二步(運行):java類運行的過程大概可分為兩個過程:1、類的載入 2、類的執行。需要說明的是:JVM主要在程序第一次主動使用類的時候,才會去載入該類。也就是說,JVM並不是在一開始就把一個程序就所有的類都載入到內存中,而是到不得不用的時候才把它載入進來,而且只載入一次。

特別說明:java類中所有public和protected的實例方法都採用動態綁定機制,所有私有方法、靜態方法、構造器及初始化方法<clinit>都是採用靜態綁定機制。而使用動態綁定機制的時候會用到方法表,靜態綁定時並不會用到。

(7)java中位元組編譯是什麼擴展閱讀:

Java整個編譯以及運行的過程相當繁瑣,本文通過一個簡單的程序來簡單的說明整個流程。

Java代碼編譯:是由Java源碼編譯器來完成;

Java位元組碼的執行:是由JVM執行引擎來完成

Java程序從源文件創建到程序運行要經過兩大步驟:

1、源文件由編譯器編譯成位元組碼(ByteCode)

2、位元組碼由java虛擬機解釋運行。因為java程序既要編譯同時也要經過JVM的解釋運行,所以說Java被稱為半解釋語言( "semi-interpreted" language)。

8. java編譯器將源程序編譯生成的位元組碼是什麼

位元組是電腦里的數據量單位
位元組碼(Byte-code)是一種包含執行程序、由一序列 op 代碼/數據對組成的二進制文件。位元組碼是一種中間碼,它比機器碼更抽象。它經常被看作是包含一個執行程序的二進制文件,更像一個對象模型。位元組碼被這樣叫因為通常每個 opcode 是一位元組長,但是指令碼的長度是變化的。每個指令有從 0 到 255(或十六進制的: 00 到FF)的一位元組操作碼,被參數例如寄存器或內存地址跟隨。
在計算機中,數據只用0和1兩種表現形式,(這里只表示一個數據點,不是數字),一個0或者1佔一個「位」,而系統中規定8個位為一個位元組,用來表示常用的256個字母、符號、控制標記,其中用一個位來進行數據校驗,其他七個位用來記錄數據。
按計算機中的規定,一個英文的字元用一個位元組,(如,."':;avcAVC都佔用一個位元組),而一個漢字以及漢字的標點符號、字元都佔用兩個位元組,(如,。「」:;AVCavc他們就得佔用兩個位元組)。
另外,他們是沒有辦法比較的,只能講一個字元佔用一個位元組,N個字元佔用N個位元組。
K是千 M是兆 G是吉咖 T是太拉 8bit(位)=1Byte(位元組) 1024Byte(位元組)=1KB 1024KB=1MB 1024MB=1GB 1024GB=1TB
java中,位元組碼是CPU構架(JVM)的具有可移植性的機器語言

9. java編譯器的作用是什麼

java編譯器的作用就是「編譯」,即將java源代碼編譯成中間代碼位元組碼文件。

編譯時,編譯器(java.exe)首先讀入 java 源代碼,然後進行語法檢查,如果出現問題就終止編譯。語法檢查通過後,生成中間代碼即位元組碼。

位元組碼文件是一種和任何具體機器環境及操作系統環境無關的中間代碼,它是一種二進制文件,是Java源文件由Java編譯器編譯後生成的目標代碼文件。

編譯器編譯生成與平台無關的位元組碼文件後,提供給 JVM (Java虛擬機)執行。

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