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JAVA程序的执行流程

2023-06-12 01:37:35 深夜i -- --

编译加载解释执行

Java是一种强类型的面向对象编程语言，其程序执行过程可以分为3个阶段: 编译，加载以及运行。本文将详细介绍Java程序的执行流程以及每个阶段之间的关系。

编译过程：将Java源代码转换成字节码

Java程序源文件以.java为拓展名，一般情况下，我们用文本编辑器来编写Java程序源文件。在编写完成Java程序后，需要通过Java编译器(Javac)将Java程序源文件转换成字节码形式的.class文件，以供JVM加载和运行。

下面是样例Java源代码：


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

通过以下命令，可以将其编译成字节码文件：

sh javac HelloWorld.java

执行上述命令会在当前目录下生成HelloWorld.class文件，这个文件包含了Java程序的字节码。

加载过程：将字节码装载到JVM

加载是将字节码文件装载到内存中的一系列操作。在这个过程中，JVM对字节码进行网络传输，解析字节码，并在虚拟机中生成对应的数据结构。在Java中，类的加载是在运行时进行的(即：动态加载)。

Java的类加载器( Class Loader )是Java运行时系统(Runtime System)的一部分，负责查找和加载类定义到虚拟机的内存中。在Java中，类加载器(Class Loader)将字节码转换为Java运行时数据结构。

下面是样例Java程序的加载：


ClassLoader classLoader = HelloWorld.class.getClassLoader();
Class helloWorldClass = classLoader.loadClass("HelloWorld");

以上代码将会装载HelloWorld.class字节码文件并定义一个HelloWorld类的java.lang.Class对象。

运行过程：将字节码送到解释器解释执行

当JVM装载一个类时，它会创建类的实例并为该实例分配空间，接着会执行静态初始化(Static Initialization)方法。在Java程序执行的过程中，当程序遇到用到类时，JVM会检查该类是否已被加载，如果没有，JVM就会加载该类，然后执行该类的代码。

在Java中，字节码被送到解释器进行解释执行，解释器将字节码转换为机器指令执行。Java虚拟机拥有解释执行和即时编译(Just In Time Compilation，JIT)两种执行方式。当Java虚拟机启动一个应用程序时，所有的字节码会被解释器解释执行。在运行时，Java虚拟机会对热点代码采用JIT编译器编译成机器码。

下面是样例Java程序的执行：


helloWorldClass.getMethod("main", String[].class).invoke(null, (Object) new String[0]);

以上代码调用了HelloWorld类的main方法并执行。

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