Java程序运行的整体流程

Java程序运行的整体流程

目录

• Java程序运行的整体流程
  • 概述
  • Java程序从编译到运行
    • 编译
    • 运行

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概述

Java程序从创建源文件到程序运行要经历两个主要步骤：

1. 源文件 编译器编译> 字节码文件(ByteCode)。
2. 字节码文件 JVM解释运行> 在内存中运行

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Java程序从编译到运行

示例程序：

public class ClassA{
    public static void main(String[] args){
        ClassB b = new ClassB("b");
        b.method();
    }
}

class ClassB{
    private String name;
    public ClassB(String name){
        this.name = name;
    }
    
    public void method(){
        System.out.println("ClassB method()");
    }

}

编译

• 源文件被编译成.class文件。
• 若一个类所依赖的类还没有编译，则先编译被依赖的类，然后引用。
• 若已编译，则直接引用。
• 若找不到指定类的文件，则抛出cannot find symbol错误。
• 编译后生成的字节码文件由两部分组成：
  • 常量池：代码中的所有token(类名，成员变量名)和符号引用(方法引用，成员变量引用)
  • 方法字节码：类中各个方法的字节码。

运行

Java类的运行过程：

1. 类的加载
2. 类的执行

注：
JVM在程序第一次主动使用类的时候才加载类，而不是一开始将所有的类都加载到内存中，只加载一次。

详细步骤：

1. 系统启动一个JVM进程，JVM从classpath路径中查找对应的字节码文件，将对应的类信息加载到运行时数据区的方法区内(类的加载)。
2. JVM找到类的主函数入口，执行main函数。
3. 若需创建对象，而方法区没有该类的信息，则加载对应的类，并把类信息放入方法区。
4. 加载所需的类后，JVM在堆区中为实例对象分配内存，并调用构造函数初始化实例。(该实例有指向方法区对应类的类信息的引用)
5. 当调用实例的方法时，JVM由对象引用找到堆中的对象，再由对象持有的引用定位到方法区中类的类型信息的方法表，从而获得待调用函数的字节码的地址。
6. 开始执行调用的函数。

注：

• public和protected的实例方法采用动态绑定机制：要用到方法表。
• private,static,构造器和初始化方法采用静态绑定机制：不需要方法表。