java代码的执行过程

https://www.cnblogs.com/mylpy/p/15315101.html

https://www.jb51.net/article/165330.htm

 

 

一、Java程序从源文件创建到程序运行要经过两大步骤：

1、编译期：编译器把 .java 源代码文件编译成 .class 字节码文件

2、运行期：Java类加载器将 .class 字节码文件加载到内存，在 JVM 中进行解释并生成可执行代码。

编译期
创建完源文件之后，程序先要被 JVM中 的 Java 编译器进行编译为 .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，编译器会自动的先编译这个所依赖的类，然后引用。如果 Java 编译器在指定的目录下找不到该类所依赖的类的 .class 文件或者 .java 源文件，就会报 “Cant found sysbol” 的异常错误。

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（常量、类名、成员变量等）以及符号引用（类引用、方法引用，成员变量引用等）；方法字节码中放的是各个方法的字节码。

运行期
Java 类运行的过程大概分为：类的加载和类的执行。需要说明的一点的是：JVM 并不是在运行时就会把所有使用到的类都加载到内存中，JVM主要在程序第一次运行时主动使用类的时候，才会立即去加载。

在 Java 中，JVM可以理解的代码就叫做字节码（即扩展名为 .class 的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以 Java 程序运行时比较高效，而且，由于字节码并不针对一种特定的机器，因此，Java程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。

 

类的生命周期

类被加载到jvm虚拟机内存开始，到卸载出内存为止，他的生命周期可以分为：加载->验证->准备->解析->初始化->使用->卸载。

加载

当生成一个jar包以后，我们编写的程序就全部编编译成了jvm能读懂的.class格式。此时就需要加载了，将我们的编译好的.class文件加载到jvm中。此时就会有一个“类加载器”的概念。

接下来一个问题，类加载器何时会将一个.class加载带jvm？也就是说什么情况下会加载一个类？

一个jar包运行的时候会指定一个main（）方法作为入口方法。首先就会将main（）方法所在的类加载到jvm，当代码执行遇到new的时候又继续将该对象加载到jvm。

所以总结来说，就是在你的代码中需要用到这个类的时候，就会将其加载到jvm中。

验证

这个不需要理解的太深，很直白的道理，不能什么阿猫阿狗都能被加载到jvm中，要不就乱套了。所以该阶段就是来校验加载进来的.class文件是否符合指定的规则。

有一个很有趣的就是，每个.class文件都很浪漫，因为每一个.class文件都是以8个十六进制的 0×CAFEBABE,翻译过来就是咖啡宝贝。浪漫吧？在验证阶段的第一步就是检查.class文件是否以咖啡宝贝来开头的。

准备

当我们合法的把一个.class文件加载到jvm中后，此时就会进行一些准备工作。

首先为这个类分配内存空间，然后为类变量（被static修饰的变量）赋值一个默认的初始值。但是如果类变量同时被final修饰的话，就不是赋值初始值而是具体的值。

用下面两种情况来说明：

解析
解析阶段就是jvm将常量池的符号引用替换为直接引用。

简单的来说就是我们编写的代码中，当一个变量引用某个对象的时候，这个引用在.class文件中是以符号引用来存储的。在解析阶段就需要将其解析为直接引用。如果有了直接引用，那引用的目标必定已经在内存中存在。

初始化
在准备阶段我们已经为加载到jvm的类分配了内存空间并且为类变量赋予了初始值。

而到了初始化阶段，才真正开始执行类中定义的java程序代码。主要有以下步骤：

• 为类的静态变量赋予正确的初始值。
• 执行类的静态代码块。

按照顺序自上而下运行类中的变量赋值语句和静态语句，并且只有类或接口被Java程序首次主动使用时才初始化他们。如果有父类，则首先按照顺序运行父类中的变量赋值语句和静态语句。

在一个静态方法中我们是不能直接使用非静态变量的。当我们使用静态方法的时候，仅仅是初始化了静态方法所在的类，此时只有静态变量是被赋了值而非静态变量是没有被赋值的。所以在静态方法中是不能直接使用非静态变量的。