java代码的执行机制（分布式java应用笔记）

先看看jvm规范定义的标准结构：

首先我们看看类文件是如何被编译生成的。

    

从上图中可以看出通过javac编译代码分为3个步骤。我们再来分析这3个步骤：

1，分析和输入到符号表（Parse and Enter）

Parse的过程为词法和语法分析。词法分析完成的是将代码字符串转变为token序列；语法分析完成的是根据语法由token序列生成抽象语法树。

Enter过程将符号输入到符号表。通常包括确定类的超类型和接口，根据需要添加默认的构造器，将类中出现的符号输入到自身的符号表中。

2，注解处理（Annotation Processing）

改步骤用于处理用户自定义的annotation。

3，语义分析和生成class文件（Analyse and Generate）

Analyse步骤基于抽象语法树进行一系列的语义分析，包括将语法树中的名字，表达式等元素与变量，方法，类型等联系到一起；将泛型转换为普通java；消除无用的代码（if(false){...}）；检查性工作等。

Generate通过(com.sun.tools.javac.jvm.Gen)生成class文件。

 

class文件包含的信息为：结构信息（包括class文件格式的版本号及各部分的数量与大小的信息），元数据（对应声明与常量的信息），方法信息。

 

类加载机制：装载，链接，初始化。

然后我们再来看类加载机制。

load（装载）将二进制字节码加载到jvm中。

link（链接）负责对二进制字节码的格式进行校验，初始化装载类中的静态变量及解析类中调用的接口和类。

initialize（初始化）执行类中的静态初始化代码，构造器代码和静态的属性代码，在以下4中情况下初始化过程会被触犯执行：

1，调用了new

2，反射调用了类中的方法

3，子类调用了初始化

4，jvm启动过程中指定的初始化类。

关于类加载机制准备用另一篇文章来说明。

 

类的执行机制：

在源码编译阶段将源码编译为jvm字节码，jvm字节码是一种中间代码的方式，要由jvm在运行期对其进行解释并执行，这种方式称为字节码解释执行方式。

编译执行：

解释执行的效率比较低，jdk支持将字节码编译为机器码的功能。编译在运行市进行，通常称为jit编译器。

对执行频率高的代码进行编译，对执行频率不高的代码继续采用解释的方式进行所以又称为hotspot vm。

 

反射执行：reflect，你懂的。

需要注意的是getMethod方法比较豪性能，一方面是由于权限的校验，另一方面是所有方法的扫描及method对象的复制，因此在使用反射调用多的系统中应缓存getMethod返回的Method对象。而method.invoke的性能仅比直接调用低一点。