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java源代碼運(yùn)行操作方法 java源代碼怎么運(yùn)行

生活百科java


java源代碼運(yùn)行操作方法 java源代碼怎么運(yùn)行

文章插圖
概覽計(jì)算機(jī)能識(shí)別的是機(jī)器指令碼，簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)器碼 。機(jī)器碼是二進(jìn)制的，計(jì)算機(jī)可以直接識(shí)別，但與人類(lèi)的語(yǔ)言差別太大，不容易被人理解和記憶 。后來(lái)，就誕生了各種高級(jí)語(yǔ)言，人們用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)程序，然后通過(guò)把程序解釋或編譯成機(jī)器碼 。
比如python，就是一種解釋型語(yǔ)言 。Python程序源碼不需要編譯，可以直接從源代碼運(yùn)行程序 。Python解釋器將源代碼轉(zhuǎn)換為字節(jié)碼，然后把編譯好的字節(jié)碼轉(zhuǎn)發(fā)到Python虛擬機(jī)（PVM）中進(jìn)行執(zhí)行 。
而C語(yǔ)言就是典型的編譯型語(yǔ)言，需要先用編譯器編譯成機(jī)器碼，比如我們通常用gcc來(lái)編譯C語(yǔ)言程序：
$ gcc hello.c # 編譯$ ./a.out # 執(zhí)行hello world!那Java是解釋型語(yǔ)言還是編譯型語(yǔ)言呢？
Java是兼具編譯型語(yǔ)言與解釋型語(yǔ)言的特點(diǎn)的 。程序員寫(xiě)好Java程序后，需要先用javac編譯成JVM可以使用的字節(jié)碼class文件 。然后JVM加載class文件，逐條解釋執(zhí)行 。在運(yùn)行過(guò)程中，部分熱點(diǎn)代碼會(huì)被即時(shí)編譯器編譯成機(jī)器碼 。
源代碼到字節(jié)碼Java語(yǔ)言的源代碼是.java為后綴的文件 。當(dāng)然現(xiàn)在有很多其它高級(jí)語(yǔ)言也架構(gòu)在JVM上，比如groovy、kotlin等 。源代碼是給人看的，易于閱讀、理解、維護(hù) 。
源代碼經(jīng)過(guò)編譯后得到字節(jié)碼，字節(jié)碼是給JVM用的，易于理解和識(shí)別 。字節(jié)碼是以.class為后綴，其格式是JVM的一套規(guī)劃，字節(jié)碼人類(lèi)對(duì)照文檔也是勉強(qiáng)能看懂的，只是相對(duì)Java代碼來(lái)說(shuō)要難以理解一些而已 。
Java與Python不同，Python不需要編譯字節(jié)碼文件（當(dāng)然，Python也提供了這種操作），編譯是一個(gè)自動(dòng)的過(guò)程，一般不會(huì)在意它的存在 。而Java會(huì)先編譯好字節(jié)碼文件，這樣JVM直接讀字節(jié)碼文件，可以節(jié)省加載模塊的時(shí)間，提高效率 。同時(shí)字節(jié)碼的形式也增加了反向工程的難度，可以保護(hù)源代碼（當(dāng)然，也可以被反編譯） 。
熟悉JVM的小伙伴都知道，它有一個(gè)“類(lèi)加載過(guò)程”，可以說(shuō)是老八股文了，經(jīng)常會(huì)被面試官問(wèn)到 。類(lèi)加載過(guò)程其實(shí)就是指的JVM從讀取一個(gè)class文件到準(zhǔn)備好這個(gè)類(lèi)，以及最后銷(xiāo)毀的整個(gè)過(guò)程 。
所以class文件其實(shí)是以“類(lèi)”為單位的，這跟java文件有一些不同 。如果我們?cè)谝粋€(gè)Java文件里面聲明多個(gè)類(lèi)，用Javac編譯出來(lái)會(huì)發(fā)現(xiàn)有多個(gè)class文件 。比如我們聲明一個(gè)One.java文件：
public class One {public class OneInner {}private class OnePrivateInner {}public static class OneStaticInner {}private static class OneprivateStaticInner {}}class Two{}用Javac編譯后，會(huì)出現(xiàn)6個(gè)class文件
?$ ls'One$OneInner.class''One$OneStaticInner.class'One.classTwo.class'One$OnePrivateInner.class''One$OneprivateStaticInner.class'One.java字節(jié)碼到機(jī)器碼加載和使用字節(jié)碼前面提到，JVM會(huì)加載class文件，然后加載后的Java類(lèi)會(huì)被存放于方法區(qū)（Method Area）中 。從指定的類(lèi)的main方法作為入口開(kāi)始運(yùn)行 。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，虛擬機(jī)會(huì)執(zhí)行方法區(qū)內(nèi)的代碼，JVM會(huì)使用堆和棧來(lái)存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù) 。
每當(dāng)進(jìn)入一個(gè)方法，Java虛擬機(jī)會(huì)在當(dāng)前線程的棧中生成一個(gè)棧幀，存放局部變量以及字節(jié)碼的操作數(shù)，這個(gè)棧幀的大小是提前計(jì)算好的 。
退出方法時(shí)，不管是正常返回還是異常返回，Java虛擬機(jī)均會(huì)彈出當(dāng)前線程的當(dāng)前棧幀，并將之舍棄 。
Java虛擬機(jī)需要將字節(jié)碼翻譯成機(jī)器碼，才能讓機(jī)器執(zhí)行 。這個(gè)過(guò)程有兩種形式，一種是解釋執(zhí)行，即逐條將字節(jié)碼翻譯成機(jī)器碼并執(zhí)行；另一種是即時(shí)編譯（Just-In-Time compilation，JIT），即將一個(gè)方法中包含的所有字節(jié)碼編譯成機(jī)器碼后再執(zhí)行 。


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