修改jvm代码重新编译

Ⅰ 如何用maven将java8写的代码编译为java6平台的

在一般的Java应用开发过程中，开发人员使用Java的方式比较简单。打开惯用的IDE，编写Java源代码，再利用IDE提供的功能直接运行Java 程序就可以了。这种开发模式背后的过程是：开发人员编写的是Java源代码文件（.java），IDE会负责调用Java的编译器把Java源代码编译成平台无关的字节代码（byte code），以类文件的形式保存在磁盘上（.class）。Java虚拟机（JVM）会负责把Java字节代码加载并执行。Java通过这种方式来实现其“编写一次，到处运行（Write once, run anywhere）” 的目标。Java类文件中包含的字节代码可以被不同平台上的JVM所使用。Java字节代码不仅可以以文件形式存在于磁盘上，也可以通过网络方式来下载，还可以只存在于内存中。JVM中的类加载器会负责从包含字节代码的字节数组（byte[]）中定义出Java类。在某些情况下，可能会需要动态的生成 Java字节代码，或是对已有的Java字节代码进行修改。这个时候就需要用到本文中将要介绍的相关技术。首先介绍一下如何动态编译Java源文件。
动态编译Java源文件
在一般情况下，开发人员都是在程序运行之前就编写完成了全部的Java源代码并且成功编译。对有些应用来说，Java源代码的内容在运行时刻才能确定。这个时候就需要动态编译源代码来生成Java字节代码，再由JVM来加载执行。典型的场景是很多算法竞赛的在线评测系统（如PKU JudgeOnline），允许用户上传Java代码，由系统在后台编译、运行并进行判定。在动态编译Java源文件时，使用的做法是直接在程序中调用Java编译器。
JSR 199引入了Java编译器API。如果使用JDK 6的话，可以通过此API来动态编译Java代码。比如下面的代码用来动态编译最简单的Hello World类。该Java类的代码是保存在一个字符串中的。
01 public class CompilerTest {
02 public static void main(String[] args) throws Exception {
03 String source = "public class Main { public static void main(String[] args) {System.out.println(\"Hello World!\");} }";
04 JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
05 StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
06 StringSourceJavaObject sourceObject = newCompilerTest.StringSourceJavaObject("Main", source);
07 Iterable< extends JavaFileObject> fileObjects = Arrays.asList(sourceObject);
08 CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager, null,null, null, fileObjects);
09 boolean result = task.call();
10 if (result) {
11 System.out.println("编译成功。");
12 }
13 }
14
15 static class StringSourceJavaObject extends SimpleJavaFileObject {
16
17 private String content = null;
18 public StringSourceJavaObject(String name, String content) ??throwsURISyntaxException {
19 super(URI.create("string:///" + name.replace('.','/') + Kind.SOURCE.extension), Kind.SOURCE);
20 this.content = content;
21 }
22
23 public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) ??throws IOException {
24 return content;
25 }
26 }
27 }
如果不能使用JDK 6提供的Java编译器API的话，可以使用JDK中的工具类com.sun.tools.javac.Main，不过该工具类只能编译存放在磁盘上的文件，类似于直接使用javac命令。
另外一个可用的工具是Eclipse JDT Core提供的编译器。这是Eclipse Java开发环境使用的增量式Java编译器，支持运行和调试有错误的代码。该编译器也可以单独使用。Play框架在内部使用了JDT的编译器来动态编译Java源代码。在开发模式下，Play框架会定期扫描项目中的Java源代码文件，一旦发现有修改，会自动编译 Java源代码。因此在修改代码之后，刷新页面就可以看到变化。使用这些动态编译的方式的时候，需要确保JDK中的tools.jar在应用的 CLASSPATH中。
下面介绍一个例子，是关于如何在Java里面做四则运算，比如求出来(3+4)*7-10的值。一般的做法是分析输入的运算表达式，自己来模拟计算过程。考虑到括号的存在和运算符的优先级等问题，这样的计算过程会比较复杂，而且容易出错。另外一种做法是可以用JSR 223引入的脚本语言支持，直接把输入的表达式当做JavaScript或是JavaFX脚本来执行，得到结果。下面的代码使用的做法是动态生成Java源代码并编译，接着加载Java类来执行并获取结果。这种做法完全使用Java来实现。
01 private static double calculate(String expr) throws CalculationException {
02 String className = "CalculatorMain";
03 String methodName = "calculate";
04 String source = "public class " + className
05 + " { public static double " + methodName + "() { return " + expr +"; } }";
06 //省略动态编译Java源代码的相关代码，参见上一节
07 boolean result = task.call();
08 if (result) {
09 ClassLoader loader = Calculator.class.getClassLoader();
10 try {
11 Class<?> clazz = loader.loadClass(className);
12 Method method = clazz.getMethod(methodName, new Class<?>[] {});
13 Object value = method.invoke(null, new Object[] {});
14 return (Double) value;
15 } catch (Exception e) {
16 throw new CalculationException("内部错误。");
17 }
18 } else {
19 throw new CalculationException("错误的表达式。");
20 }
21 }
上面的代码给出了使用动态生成的Java字节代码的基本模式，即通过类加载器来加载字节代码，创建Java类的对象的实例，再通过Java反射API来调用对象中的方法。
Java字节代码增强
Java 字节代码增强指的是在Java字节代码生成之后，对其进行修改，增强其功能。这种做法相当于对应用程序的二进制文件进行修改。在很多Java框架中都可以见到这种实现方式。Java字节代码增强通常与Java源文件中的注解（annotation）一块使用。注解在Java源代码中声明了需要增强的行为及相关的元数据，由框架在运行时刻完成对字节代码的增强。Java字节代码增强应用的场景比较多，一般都集中在减少冗余代码和对开发人员屏蔽底层的实现细节上。用过JavaBeans的人可能对其中那些必须添加的getter/setter方法感到很繁琐，并且难以维护。而通过字节代码增强，开发人员只需要声明Bean中的属性即可，getter/setter方法可以通过修改字节代码来自动添加。用过JPA的人，在调试程序的时候，会发现实体类中被添加了一些额外的 域和方法。这些域和方法是在运行时刻由JPA的实现动态添加的。字节代码增强在面向方面编程（AOP）的一些实现中也有使用。

Ⅱ 如何解决Unsupported major.minor version 52.0问题

一：要解决的问题

我们在尝鲜 JDK1.5 的时候，相信不少人遇到过 Unsupported major.minor version 49.0 错误，当时定会茫然不知所措。因为刚开始那会儿，网上与此相关的中文资料还不多，现在好了，网上一找就知道是如何解决，大多会告诉你要使用 JDK 1.4 重新编译。那么至于为什么，那个 major.minor 究竟为何物呢？这就是本篇来讲的内容，以使未错而先知。

我觉得我是比较幸运的，因为在遇到那个错误之前已研读过《深入 Java 虚拟机》第二版，英文原书名为《Inside the Java Virtual Machine》( Second Edition)，看时已知晓 major.minor 藏匿于何处，但没有切身体会，待到与 Unsupported major.minor version 49.0 真正会面试，正好是给我验证了一个事实。

首先我们要对 Unsupported major.minor version 49.0 建立的直接感觉是：JDK1.5 编译出来的类不能在 JVM 1.4 下运行，必须编译成 JVM 1.4 下能运行的类。(当然，也许你用的还是 JVM 1.3 或 JVM 1.2，那么就要编译成目标 JVM 能认可的类)。这也解决问题的方向。

二：major.minor 栖身于何处

何谓 major.minor，且又居身于何处呢？先感性认识并找到 major.minor 来。

写一个 Java Hello World! 代码，然后用 JDK 1.5 的编译器编译成，HelloWorld.java

package com.unmi;

public class HelloWorld
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Hello, World!");
}
}
package com.unmi;public class HelloWorld{ public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello, World!"); }}

用 JDK 1.5 的 javac -d . HelloWorld.java 编译出来的字节码 HelloWorld.class 用 UltraEdit 打开来的内容如图所示：

从上图中我们看出来了什么是 major.minor version 了，它相当于一个软件的主次版本号，只是在这里是标识的一个 Java Class 的主版本号和次版本号，同时我们看到 minor_version 为 0x0000，major_version 为 0x0031，转换为十制数分别为0 和 49，即 major.minor 就是 49.0 了。

三：何谓 major.minor 以及何用

Class 文件的第 5-8 字节为 minor_version 和 major_version。Java class 文件格式可能会加入新特性。class 文件格式一旦发生变化，版本号也会随之变化。对于 JVM 来说，版本号确定了特定的 class 文件格式，通常只有给定主版本号和一系列次版本号后，JVM 才能够读取 class 文件。如果 class 文件的版本号超出了 JVM 所能处理的有效范围，JVM 将不会处理该 class 文件。

在 Sun 的 JDK 1.0.2 发布版中，JVM 实现支持从 45.0 到 45.3 的 class 文件格式。在所有 JDK 1.1 发布版中的 JVM 都能够支持版本从 45.0 到 45.65535 的 class 文件格式。在 Sun 的 1.2 版本的 SDK 中，JVM 能够支持从版本 45.0 到46.0 的 class 文件格式。

1.0 或 1.2 版本的编译器能够产生版本号为 45.3 的 class 文件。在 Sun 的 1.2 版本 SDK 中，Javac 编译器默认产生版本号为 45.3 的 class 文件。但如果在 javac 命令行中指定了 -target 1.2 标志，1.2 版本的编译器将产生版本号为 46.0 的 class 文件。1.0 或 1.1 版本的 JVM 上不能运行使用-target 1.2 标志所产生的 class 文件。

JVM 实现的 第二版中修改了对 class 文件主版本号和次版本号的解释。对于第二版而言，class 文件的主版本号与 Java 平台主发布版的版本号保持一致(例如：在 Java 2 平台发布版上，主版本号从 45 升至 46)，次版本号与特定主平台发布版的各个发布版相关。因此，尽管不同的 class 文件格式可以由不同的版本号表示，但版本号不一样并不代表 class 文件格式不同。版本号不同的原因可能只是因为 class 文件由不同发布版本的 java 平台产生，可能 class 文件的格式并没有改变。

上面三段节选自《深入 Java 虚拟机》，啰嗦一堆，JDK 1.2 开启了 Java 2 的时代，但那个年代仍然离我们很远，我们当中很多少直接跳在 JDK 1.4 上的，我也差不多，只是项目要求不得不在一段时间里委屈在 JDK 1.3 上。不过大致我们可以得到的信息就是每个版本的 JDK 编译器编译出的 class 文件中都带有一个版本号，不同的 JVM 能接受一个范围 class 版本号，超出范围则要出错。不过一般都是能向后兼容的，知道 Sun 在做 Solaris 的一句口号吗？保持对先前版本的 100% 二进制兼容性，这也是对客户的投资保护。

四：其他确定 class 的 major.minor version 办法

1）Eclipse 中查看

Eclipse 3.3 加入的新特征，当某个类没有关联到源代码，打开它会显示比较详细的类信息，当然还未到源码级别了，看下图是打开 2.0 spring.jar 中 .class 显示的信息

2）命令 javap -verbose

对于编译出的 class 文件用 javap -verbose 能显示出类的 major.minor 版本，见下图：

3) MANIFEST 文件

把 class 打成的 JAR 包中都会有文件 META-INF\MANIFEST，这个文件一般会有编译器的信息，下面列几个包的 META-INF\MANIFEST 文件内容大家看看

·Velocity-1.5.jar 的 META-INFO\MANIFEST 部份内容

Manifest-Version: 1.0

Ant-Version: Apache Ant 1.7.0

Created-By: Apache Ant

Package: org.apache.velocity

Build-Jdk: 1.4.2_08

Extension-Name: velocity

我们看到是用 ant 打包，构建用的JDK是 1.4.2_08，用 1.4 编译的类在 1.4 JVM 中当然能运行。如果那人用 1.5 的 JDK 来编译，然后用 JDK 1.4+ANT 来打包就太无聊了。

·2.0 spring.jar 的 META-INFO\MANIFEST 部份内容

Manifest-Version: 1.0

Ant-Version: Apache Ant 1.6.5

Created-By: 1.5.0_08-b03 (Sun Microsystems Inc.)

Implementation-Title: Spring Framework

这下要注意啦，它是用的 JDK 1.5 来编译的，那么它是否带了 -target 1.4 或 -target 1.3 来编译的呢？确实是的，可以查看类的二进制文件，这是最保险的。所在 spring-2.0.jar 也可以在 1.4 JVM 中加载执行。

·自已一个项目中用 ant 打的 jar 包的 META-INFO\MANIFEST

Manifest-Version: 1.0

Ant-Version: Apache Ant 1.7.0

Created-By: 1.4.2-b28 (Sun Microsystems Inc.)

用的是 JDK 1.4 构建打包的。

第一第二种办法能明确知道 major.minor version，而第三种方法应该也没问题，但是碰到变态构建就难说了，比如谁把那个 META-INFO\MANIFEST 打包后换了也未可知。直接查看类的二进制文件的方法可以万分保证，准确无误，就是工具篡改我也认了。

五：编译器比较及症节之所在

现在不妨从 JDK 1.1 到 JDK 1.7 编译器编译出的 class 的默认 minor.major version 吧。（又走到 Sun 的网站上翻腾出我从来都没用过的古董来）

JDK 编译器版本 target 参数 十六进制 minor.major 十进制 minor.major
jdk1.1.8 不能带 target 参数 00 03 00 2D 45.3
jdk1.2.2 不带(默认为 -target 1.1) 00 03 00 2D 45.3
jdk1.2.2 -target 1.2 00 00 00 2E 46.0
jdk1.3.1_19 不带(默认为 -target 1.1) 00 03 00 2D 45.3
jdk1.3.1_19 -target 1.3 00 00 00 2F 47.0
j2sdk1.4.2_10 不带(默认为 -target 1.2) 00 00 00 2E 46.0
j2sdk1.4.2_10 -target 1.4 00 00 00 30 48.0
jdk1.5.0_11 不带(默认为 -target 1.5) 00 00 00 31 49.0
jdk1.5.0_11 -target 1.4 -source 1.4 00 00 00 30 48.0
jdk1.6.0_01 不带(默认为 -target 1.6) 00 00 00 32 50.0
jdk1.6.0_01 -target 1.5 00 00 00 31 49.0
jdk1.6.0_01 -target 1.4 -source 1.4 00 00 00 30 48.0
jdk1.7.0 不带(默认为 -target 1.6) 00 00 00 32 50.0
jdk1.7.0 -target 1.7 00 00 00 33 51.0
jdk1.7.0 -target 1.4 -source 1.4 00 00 00 30 48.0
Apache Harmony 5.0M3 不带(默认为 -target 1.2) 00 00 00 2E 46.0
Apache Harmony 5.0M3 -target 1.4 00 00 00 30 48.0
上面比较是 Windows 平台下的 JDK 编译器的情况，我们可以此作些总结：

1) -target 1.1 时 有次版本号，target 为 1.2 及以后都只用主版本号了，次版本号为 0

2) 从 1.1 到 1.4 语言差异比较小，所以 1.2 到 1.4 默认的 target 都不是自身相对应版本

3) 1.5 语法变动很大，所以直接默认 target 就是 1.5。也因为如此用 1.5 的 JDK 要生成目标为 1.4 的代码，光有 -target 1.4 不够，必须同时带上 -source 1.4，指定源码的兼容性，1.6/1.7 JDk 生成目标为 1.4 的代码也如此。

4) 1.6 编译器显得较为激进，默认参数就为 -target 1.6。因为 1.6 和 1.5 的语法无差异，所以用 -target 1.5 时无需跟着 -source 1.5。

5) 注意 1.7 编译的默认 target 为 1.6

6) 其他第三方的 JDK 生成的 Class 文件格式版本号同对应 Sun 版本 JDK

7) 最后一点最重要的，某个版本的 JVM 能接受 class 文件的最大主版本号不能超过对应 JDK 带相应 target 参数编译出来的 class 文件的版本号。

上面那句话有点长，一口气读过去不是很好理解，举个例子：1.4 的 JVM 能接受最大的 class 文件的主版本号不能超过用 1.4 JDK 带参数 -target 1.4 时编译出的 class 文件的主版本号，也就是 48。

因为 1.5 JDK 编译时默认 target 为 1.5，出来的字节码 major.minor version 是 49.0，所以 1.4 的 JVM 是无法接受的，只有抛出错误。

那么又为什么从 1.1 到 1.2、从 1.2 到 1.3 或者从 1.3 到 1.4 的 JDK 升级不会发生 Unsupported major.minor version 的错误呢，那是因为 1.2/1.3/1.4 都保持了很好的二进制兼容性，看看 1.2/1.3/1.4 的默认 target 分别为 1.1/1.1/1.2 就知道了，也就是默认情况下1.4 JDK 编译出的 class 文件在 JVM 1.2 下都能加载执行，何况于 JVM 1.3 呢？（当然要去除使用了新版本扩充的 API 的因素）

六：找到问题解决的方法

那么现在如果碰到这种问题该知道如何解决了吧，还会像我所见到有些兄弟那样，去找个 1.4 的 JDK 下载安装，然后用其重新编译所有的代码吗？其实大可不必如此费神，我们一定还记得 javac 还有个 -target 参数，对啦，可以继续使用 1.5 JDK，编译时带上参数 -target 1.4 -source 1.4 就 OK 啦，不过你一定要对哪些 API 是 1.5 JDK 加入进来的了如指掌，不能你的 class 文件拿到 JVM 1.4 下就会 method not found。目标 JVM 是 1.3 的话，编译选项就用 -target 1.3 -source 1.3 了。

相应的如果使用 ant ，它的 javac 任务也可对应的选择 target 和 source

<javac target="1.4" source="1.4" ............................/>

如果是在开发中，可以肯定的是现在真正算得上是 JAVA IDE 对于工程也都有编译选项设置目标代码的。例如 Eclipse 的项目属性中的 Java Compiler 设置，如图

自已设定编译选项，你会看到选择不同的 compiler compliance level 是，Generated class files compatibility 和 Source compatibility 也在变，你也可以手动调整那两项，手动设置后你就不用很在乎用的什么版本的编译器了，只要求他生成我们希望的字节码就行了，再引申一下就是即使源代码是用 VB 写的，只要能编译成 JVM 能执行的字节码都不打紧。在其他的 IDE 也能找到相应的设置对话框的。

其他时候，你一定要知道当前的 JVM 是什么版本，能接受的字节码主版本号是多少（可对照前面那个表）。获息当前 JVM 版本有两种途径：

第一：如果你是直接用 java 命令在控制台执行程序，可以用 java -version 查看当前的 JVM 版本，然后确定能接受的 class 文件版本

第二：如果是在容器中执行，而不能明确知道会使用哪个 JVM，那么可以在容器中执行的程序中加入代码System.getProperty("java.runtime.version"); 或 System.getProperty("java.class.version")，获得 JVM 版本和能接受的 class 的版本号。

最后一绝招，如果你不想针对低版本的 JVM 用 target 参数重新编译所有代码；如果你仍然想继续在代码中用新的 API 的话；更有甚者，你还用了 JDK 1.5 的新特性，譬如泛型、自动拆装箱、枚举等的话，那你用 -target 1.4 -source 1.4 就没法编译通过，不得不重新整理代码。那么告诉你最后一招，不需要再从源代码着手，直接转换你所正常编译出的字节码，继续享用那些新的特性，新的 API，那就是：请参考之前的一篇日志：Retrotranslator让你用JDK1.5的特性写出的代码能在JVM1.4中运行 ，我就是这么用的，做好测试就不会有问题的。

七：再议一个实际发生的相关问题

这是一个因为拷贝 Tomcat 而产生的 Unsupported major.minor version 49.0 错误。情景是：我本地安装的是 JDK 1.5，然后在网上找了一个 EXE 的 Tomcat 安装文件安装了并且可用。后来同事要一个 Tomcat，不想下载或安装，于是根据我以往的经验是把我的 Tomcat 整个目录拷给他应该就行了，结果是拿到他那里浏览 jsp 文件都出现 Unsupported major.minor version 49.0 错误，可以确定的是他安装的是 1.4 的 JDK，但我还是有些纳闷，先前对这个问题还颇有信心的我傻眼了。惯性思维是编译好的 class 文件拿到低版本的 JVM 会出现如是异常，可现并没有用已 JDK 1.5 编译好的类要执行啊。

后来仔细看异常信息，终于发现了 %TOMCAT_HOME%\common\lib\tools.jar 这一眉目，因为 jsp 文件需要依赖它来编译，打来这个 tools.jar 中的一个 class 文件来看看，49.0，很快我就明白原来这个文件是在我的机器上安装 Tomcat 时由 Tomcat 安装程序从 %JDK1.5%\lib 目录拷到 Tomcat 的 lib 目录去的，造成在同事机器上编译 JSP 时是 1.4 的 JVM 配搭着 49.0 的 tools.jar，那能不出错，于是找来 1.4 JDK 的 tools.jar 替换了 Tomcat 的就 OK 啦。

八：小结

其实理解 major.minor 就像是我们可以这么想象，同样是微软件的程序，32 位的应用程序不能拿到 16 位系统中执行那样。

如果我们发布前了解到目标 JVM 版本，知道怎么从 java class 文件中看出 major.minor 版本来，就不用等到服务器报出异常才着手去解决，也就能预知到可能发生的问题。

其他时候遇到这个问题应具体解决，总之问题的根由是低版本的 JVM 无法加载高版本的 class 文件造成的，找到高版本的 class 文件处理一下就行了

Ⅲ 简述JAVA程序的编辑编译和运行过程

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。

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。

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<clinit>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。

(3)修改jvm代码重新编译扩展阅读：

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。

Java代码编译:是由Java源码编译器来完成;

Java字节码的执行:是由JVM执行引擎来完成

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）。

Ⅳ 谁能简单阐述下java编译执行的过程

Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。

只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。

本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程，随后对JVM规格描述作一说明。

一.Java源文件的编译、下载、解释和执行

Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。

Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码?字节码。

这一编译过程同C/C++的编译有些不同。

当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。

因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。

Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。

这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。

运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。

解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。

装入代码的工作由"类装载器"（classloader）完成。

类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。

当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。

除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。

在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内，而所有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。

这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。

当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。

解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。

通过在这一阶段确定代码的内存布局，Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码对地址的非法访问。

随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。

校验器可发现操作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。

通过校验后，代码便开始执行了。

Java字节码的执行有两种方式：

1.即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。

2.解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程序的所有操作。

通常采用的是第二种方法。

由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作

具有较高的效率。

对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

二.JVM规格描述

JVM的设计目标是提供一个基于抽象规格描述的计算机模型，为解释程序开发人员提很好的灵活性，同时也确保Java代码可在符合该规范的任何系统上运行。

JVM对其实现的某些方面给出了具体的定义，特别是对Java可执行代码，即字节码(Bytecode)的格式给出了明确的规格。

这一规格包括操作码和操作数的语法和数值、标识符的数值表示方式、以及Java类文件中的Java对象、常量缓冲池在JVM的存储映象。

这些定义为JVM解释器开发人员提供了所需前散的信息和开发环境。

Java的设计者希望给开发人员以随心所欲使用Java的自由。

JVM定义了控制Java代码解释执行纤悔码和具体实现的五种规格，它们是：

JVM指令系统

JVM寄存器

JVM栈结构

JVM碎片回收堆

JVM存储区

2.1JVM指令系统

JVM指令系统同其他计算机的指令系统极其相似。

Java指令也是由操作码和操作数两部分组成。

操作码为8位二进制数，操作数进紧随在操作码的后面，其长度根据需要而不同。

操作毁哪码用于指定一条指令操作的性质（在这里我们采用汇编符号的形式进行说明），如iload表示从存储器中装入一个整数，anewarray表示为一个新数组分配空间，iand表示两个整数的"与"，ret用于流程控制，表示从对某一方法的调用中返回。

当长度大于8位时，操作数被分为两个以上字节存放。

JVM采用了"bigendian"的编码方式来处理这种情况，即高位bits存放在低字节中。

这同Motorola及其他的RISCCPU采用的编码方式是一致的，而与Intel采用的"littleendian"的编码方式即低位bits存放在低位字节的方法不同。

Java指令系统是以Java语言的实现为目的设计的，其中包含了用于调用方法和监视多先程系统的指令。

Java的8位操作码的长度使得JVM最多有256种指令，目前已使用了160多种操作码。

2.2JVM指令系统

所有的CPU均包含用于保存系统状态和处理器所需信息的寄存器组。

如果虚拟机定义较多的寄存器，便可以从中得到更多的信息而不必对栈或内存进行访问，这有利于提高运行速度。

然而，如果虚拟机中的寄存器比实际CPU的寄存器多，在实现虚拟机时就会占用处理器大量的时间来用常规存储器模拟寄存器，这反而会降低虚拟机的效率。

针对这种情况，JVM只设置了4个最为常用的寄存器。

它们是：

pc程序计数器

optop操作数栈顶指针

frame当前执行环境指针

vars指向当前执行环境中第一个局部变量的指针

所有寄存器均为32位。

pc用于记录程序的执行。

optop,frame和vars用于记录指向Java栈区的指针。

2.3JVM栈结构

作为基于栈结构的计算机，Java栈是JVM存储信息的主要方法。

当JVM得到一个Java字节码应用程序后，便为该代码中一个类的每一个方法创建一个栈框架，以保存该方法的状态信息。

每个栈框架包括以下三类信息：

局部变量

执行环境

操作数栈

局部变量用于存储一个类的方法中所用到的局部变量。

vars寄存器指向该变量表中的第一个局部变量。

执行环境用于保存解释器对Java字节码进行解释过程中所需的信息。

它们是：上次调用的方法、局部变量指针和操作数栈的栈顶和栈底指针。

执行环境是一个执行一个方法的控制中心。

例如：如果解释器要执行iadd(整数加法)，首先要从frame寄存器中找到当前执行环境，而后便从执行环境中找到操作数栈，从栈顶弹出两个整数进行加法运算，最后将结果压入栈顶。

操作数栈用于存储运算所需操作数及运算的结果。

2.4JVM碎片回收堆

Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。

解释器具体承担为类实例分配空间的工作。

解释器在为一个实例分配完存储空间后，便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。

一旦对象使用完毕，便将其回收到堆中。

在Java语言中，除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。

对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。

这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。

在SUN公司开发的Java解释器和HotJava环境中，碎片回收用后台线程的方式来执行。

这不但为运行系统提供了良好的性能，而且使程序设计人员摆脱了自己控制内存使用的风险。

2.5JVM存储区

JVM有两类存储区：常量缓冲池和方法区。

常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。

方法区则用于存储Java方法的字节码。

对于这两种存储区域具体实现方式在JVM规格中没有明确规定。

这使得Java应用程序的存储布局必须在运行过程中确定，依赖于具体平台的实现方式。

JVM是为Java字节码定义的一种独立于具体平台的规格描述，是Java平 *** 立性的基础。

目前的JVM还存在一些限制和不足，有待于进一步的完善，但无论如何，JVM的思想是成功的。

对比分析：如果把Java原程序想象成我们的C++原程序，Java原程序编译后生成的字节码就相当于C++原程序编译后的80x86的机器码（二进制程序文件），JVM虚拟机相当于80x86计算机系统,Java解释器相当于80x86CPU。

在80x86CPU上运行的是机器码，在Java解释器上运行的是Java字节码。

Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”,但该“CPU”不是通过硬件实现的，而是用软件实现的。

Java解释器实际上就是特定的平台下的一个应用程序。

只要实现了特定平台下的解释器程序，Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行，这是Java跨平台的根本。

当前，并不是在所有的平台下都有相应Java解释器程序，这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因，它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。

Ⅳ 写个编译器，把C++代码编译到JVM的字节码可不可行

Java是平台无关的语言是指用Java写的应用程序不用修改就可在不同的软硬件平台上运行。平台无关有两种：源代码级和目标代码级。C和C++具有一定程度的源代码级平台无关，表明用C或C++写的应用程序不用修改只需重新编译就可以在不同平台上运行。

Java主要靠Java虚拟机（JVM）在目标码级实现平台无关性。JVM是一种抽象机器，它附着在具体操作系统之上，本身具有一套虚机器指令，并有自己的栈、寄存器组等。但JVM通常是在软件上而不是在硬件上实现。（目前，SUN系统公司已经设计实现了Java芯片，主要使用在网络计算机NC上。另外，Java芯片的出现也会使Java更容易嵌入到家用电器中。）JVM是Java平台无关的基础，在JVM上，有一个Java解释器用来解释Java编译器编译后的程序。Java编程人员在编写完软件后，通过Java编译器将Java源程序编译为JVM的字节代码。任何一台机器只要配备了Java解释器，就可以运行这个程序，而不管这种字节码是在何种平台上生成的（过程如图1所示）。另外，Java采用的是基于IEEE标准的数据类型。通过JVM保证数据类型的一致性，也确保了Java的平台无关性。

Ⅵ idea设置springboot启动jvm参数

idea设置springboot启动jvm参数，设置方式，通过ldea设置，编辑配置文件。参数说明参数说明-Xms初始化堆内存大小，eg.-Xms1G-Xmx堆内存最大值，eg.-Xms1G，通常与-Xms设置相同的值-XX：ReservedCodeCacheSize代码缓存，它是用来存储已编译方法生成的本地代码。代码缓存确实很少引起性能问题，但是一旦发生其影响可能是毁灭性的。如果代码缓存被占满，JVM会打印出一条警告消息，并切换到interpreted-only模式：JIT编译器被停用，字节码将不再会被编译成机器码。因此，应用程序将继续运行，但运行速度会降低一个数量级，直到有人注意到这个问题。就像其他内存区域一样，我们可以自定义代码缓存的大小。它们的参数都eg.-XX：ReservedCodeCacheSize=240m-XX：InitialC查看更多。