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java代碼編譯順序:首先源代碼進(jìn)入詞法分析器,token流后進(jìn)入語法分析器;然后進(jìn)行抽象語法樹后進(jìn)行語義分析器;接著注解抽象語法樹,并使用字節(jié)碼生成器;最后生成jvm字節(jié)碼。
java代碼編譯順序:
Java代碼編譯是由Java源碼編譯器來完成,流程圖如下:
Java字節(jié)碼的執(zhí)行是由JVM執(zhí)行引擎來完成,流程圖如下:
Java代碼編譯和執(zhí)行的整個過程包含了以下三個重要的機制:1)Java源碼編譯機制;2)類加載機制;3)類執(zhí)行機制
其中,Java源碼編譯由以下三個過程組成:1)分析和輸入到符號表;2)注解處理;3)語義分析和生成class文件
流程圖如下所示:
最后生成的class文件由以下部分組成:
1)結(jié)構(gòu)信息。包括class文件格式版本號及各部分的數(shù)量與大小的信息。
2)元數(shù)據(jù)。對應(yīng)于Java源碼中聲明與常量的信息。包含類、繼承的超類、實現(xiàn)的接口的聲明信息、域與方法聲明信息和常量池。
3)方法信息。對應(yīng)Java源碼中語句和表達(dá)式對應(yīng)的信息。包含字節(jié)碼、異常處理器表、求值棧與局部變量區(qū)大小、求值棧的類型記錄、調(diào)試符號信息。
類加載機制
JVM的類加載是通過ClassLoader及其子類來完成的,類的層次關(guān)系和加載順序如下圖所示:
1)BootStrap ClassLoader
負(fù)責(zé)加載$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar包里所有的class,由C++實現(xiàn),不是ClassLoader子類
2)Extension ClassLoader
負(fù)責(zé)加載Java平臺中擴展功能的一些jar包,包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目錄下的jar包。
3)App ClassLoader
負(fù)責(zé)記載classpath中指定的jar包及目錄中class
4)Custom ClassLoader
屬于應(yīng)用程序根據(jù)自身需要自定義的ClassLoader,如tomcat、jboss都會根據(jù)j2ee規(guī)范自行實現(xiàn)ClassLoader。
加載過程中會先檢查類是否被已加載,檢查順序是自底向上,從Custom ClassLoader到BootStrap。ClassLoader逐層檢查,只要某個classloader已加載就視為已加載類,保證此類只加載一次。而加載的順序是自頂向下。
類執(zhí)行機制
JVM是基于棧的體系結(jié)構(gòu)來執(zhí)行class字節(jié)碼的。線程創(chuàng)建后,都會產(chǎn)生程序計數(shù)器(PC)和棧(Stack),程序計數(shù)器存放下一條要執(zhí)行的指令。棧中存放一個個棧幀,每個棧幀對應(yīng)著每個方法的每次調(diào)用,而棧幀又是由局部變量區(qū)和操作數(shù)棧兩部分組成,局部變量區(qū)用于存放方法中的局部變量和參數(shù),操作數(shù)棧中用于存放方法執(zhí)行過程中產(chǎn)生的中間結(jié)果。棧的結(jié)構(gòu)如下圖:
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