java類載入在編譯器
⑴ JVM的組成和運行原理是什麼
JVM是java Virtual Machine(Java虛擬機)的縮寫。
1、JVM的組成:
JVM 由類載入器子系統、運行時數據區、執行引擎以及本地方法介面組成。
2、JVM的運行原理:
JVM是java的核心和基礎,在java編譯器和os平台之間的虛擬處理器。它是一種基於下層的操作系統和硬體平台並利用軟體方法來實現的抽象的計算機,可以在上面執行java的位元組碼程序。java編譯器只需面向JVM,生成JVM能理解的代碼或位元組碼文件。Java源文件經編譯器,編譯成位元組碼程序,通過JVM將每一條指令翻譯成不同平台機器碼,通過特定平台運行。
⑵ java程序運行的五個步驟
1、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)。
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,這個有點像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。
編譯後的位元組碼文件格式主要分為兩部分:常量池和方法位元組碼。常量池記錄的是代碼出現過的所有token(類名,成員變數名等等)以及符號引用(方法引用,成員變數引用等等);方法位元組碼放的是類中各個方法的位元組碼。
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。
2、下面是程序運行的詳細步驟:
在編譯好java程序得到Main.class文件後,在命令行上敲java Main。系統就會啟動一個jvm進程,jvm進程從classpath路徑中找到一個名為Main.class的二進制文件,將Main的類信息載入到運行時數據區的方法區內,這個過程叫做Main類的載入。
然後JVM找到Main的主函數入口,開始執行main函數。
main函數的第一條命令是Animal animal = new Animal("Puppy");就是讓JVM創建一個Animal對象,但是這時候方法區中沒有Animal類的信息,所以JVM馬上載入Animal類,把Animal類的類型信息放到方法區中。
載入完Animal類之後,Java虛擬機做的第一件事情就是在堆區中為一個新的Animal實例分配內存, 然後調用構造函數初始化Animal實例,這個Animal實例持有著指向方法區的Animal類的類型信息(其中包含有方法表,java動態綁定的底層實現)的引用。
當使用animal.printName()的時候,JVM根據animal引用找到Animal對象,然後根據Animal對象持有的引用定位到方法區中Animal類的類型信息的方法表,獲得printName()函數的位元組碼的地址。
開始運行printName()函數。
⑶ 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。
(3)java類載入在編譯器擴展閱讀:
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)。
⑷ 我寫了一些JAVA程序,但只能在編譯器上才能運行,怎樣把它做成不用編譯器的呢
java運行是在jvm(java虛擬機)上才能運行的,只要你電腦裝了jdk,那就可以運行。
問題二:脫離編譯器運行,也就是說你要給他打包,用myeclipse把他打包成jar文件就可以了,具體操作網路一下有詳細操作,需要注意的是,打包時你項目所用到的jar依賴包也需要一起打包,否則啟動報錯。打包成jar後只要放在電腦有jdk虛擬機的機器上都可以運行,如果你還要把它打包成安裝文件,就像QQ,需要安裝的。就得用另一個軟體再打包一下成exe了,我只給你提供這樣的思路,具體怎麼弄還得你學習,
⑸ java中類載入器是怎麼工作的
JVM將類載入過程分為三個步驟:裝載(Load),鏈接(Link)和初始化(Initialize)
鏈接又分為三個步驟,驗證、准備、解析
1) 裝載:查找並載入類的二進制數據;
2)鏈接:
驗證:確保被載入類的正確性;
准備:為類的靜態變數分配內存,並將其初始化為默認值;
解析:把類中的符號引用轉換為直接引用;
3)初始化:為類的靜態變數賦予正確的初始值;
那為什麼我要有驗證這一步驟呢?首先如果由編譯器生成的class文件,它肯定是符合JVM位元組碼格式的,但是萬一有高手自己寫一個class文件,讓JVM載入並運行,用於惡意用途,就不妙了,因此這個class文件要先過驗證這一關,不符合的話不會讓它繼續執行的,也是為了安全考慮吧。
准備階段和初始化階段看似有點牟盾,其實是不牟盾的,如果類中有語句:private static int a = 10,它的執行過程是這樣的,首先位元組碼文件被載入到內存後,先進行鏈接的驗證這一步驟,驗證通過後准備階段,給a分配內存,因為變數a是static的,所以此時a等於int類型的默認初始值0,即a=0,然後到解析(後面在說),到初始化這一步驟時,才把a的真正的值10賦給a,此時
⑹ java 類載入機制有什麼用
AVA類載入機制詳解
「代碼編譯的結果從本地機器碼轉變為位元組碼,是存儲格式發展的一小步,卻是變成語言發展的一大步」,這句話出自《深入理解JAVA虛擬機》一書,後面關於jvm的系列文章主要都是參考這本書。
JAVA源碼編譯由三個過程組成:
1、源碼編譯機制。
2、類載入機制
3、類執行機制
我們這里主要介紹編譯和類載入這兩種機制。
一、源碼編譯
代碼編譯由JAVA源碼編譯器來完成。主要是將源碼編譯成位元組碼文件(class文件)。位元組碼文件格式主要分為兩部分:常量池和方法位元組碼。
二、類載入
類的生命周期是從被載入到虛擬機內存中開始,到卸載出內存結束。過程共有七個階段,其中到初始化之前的都是屬於類載入的部分
載入----驗證----准備----解析-----初始化----使用-----卸載
系統可能在第一次使用某個類時載入該類,也可能採用預載入機制來載入某個類,當運行某個java程序時,會啟動一個java虛擬機進程,兩次運行的java程序處於兩個不同的JVM進程中,兩個jvm之間並不會共享數據。
1、載入階段
這個流程中的載入是類載入機制中的一個階段,這兩個概念不要混淆,這個階段需要完成的事情有:
1)通過一個類的全限定名來獲取定義此類的二進制位元組流。
2)將這個位元組流所代表的靜態存儲結構轉化為方法區的運行時數據結構。
3)在java堆中生成一個代表這個類的Class對象,作為訪問方法區中這些數據的入口。
由於第一點沒有指明從哪裡獲取以及怎樣獲取類的二進制位元組流,所以這一塊區域留給我開發者很大的發揮空間。這個我在後面的類載入器中在進行介紹。
2、准備階段
這個階段正式為類變數(被static修飾的變數)分配內存並設置類變數初始值,這個內存分配是發生在方法區中。
1、注意這里並沒有對實例變數進行內存分配,實例變數將會在對象實例化時隨著對象一起分配在JAVA堆中。
2、這里設置的初始值,通常是指數據類型的零值。
private static int a = 3;
這個類變數a在准備階段後的值是0,將3賦值給變數a是發生在初始化階段。
3、初始化階段
初始化是類載入機制的最後一步,這個時候才正真開始執行類中定義的JAVA程序代碼。在前面准備階段,類變數已經賦過一次系統要求的初始值,在初始化階段最重要的事情就是對類變數進行初始化,關注的重點是父子類之間各類資源初始化的順序。
java類中對類變數指定初始值有兩種方式:1、聲明類變數時指定初始值;2、使用靜態初始化塊為類變數指定初始值。
初始化的時機
1)創建類實例的時候,分別有:1、使用new關鍵字創建實例;2、通過反射創建實例;3、通過反序列化方式創建實例。
new Test();
Class.forName(「com.mengdd.Test」);
2)調用某個類的類方法(靜態方法)
Test.doSomething();
3)訪問某個類或介面的類變數,或為該類變數賦值。
int b=Test.a;
Test.a=b;
4)初始化某個類的子類。當初始化子類的時候,該子類的所有父類都會被初始化。
5)直接使用java.exe命令來運行某個主類。
除了上面幾種方式會自動初始化一個類,其他訪問類的方式都稱不會觸發類的初始化,稱為被動引用。
1、子類引用父類的靜態變數,不會導致子類初始化。
執行結果:
MIGU
用final修飾某個類變數時,它的值在編譯時就已經確定好放入常量池了,所以在訪問該類變數時,等於直接從常量池中獲取,並沒有初始化該類。
初始化的步驟
1、如果該類還沒有載入和連接,則程序先載入該類並連接。
2、如果該類的直接父類沒有載入,則先初始化其直接父類。
3、如果類中有初始化語句,則系統依次執行這些初始化語句。
在第二個步驟中,如果直接父類又有直接父類,則系統會再次重復這三個步驟來初始化這個父類,依次類推,JVM最先初始化的總是java.lang.Object類。當程序主動使用任何一個類時,系統會保證該類以及所有的父類都會被初始化。