java程式碼編譯順序:首先原始碼進入詞法分析器,token流後進入語法分析器;然後進行抽象語法樹後進行語義分析器;接著註解抽象語法樹,並使用字節碼生成器;最後產生jvm字節碼。
java程式碼編譯順序:
#Java程式碼編譯是由Java原始碼編譯器來完成,流程圖如下:
Java位元組碼的執行是由JVM執行引擎來完成,流程圖如下:
Java程式碼編譯與執行的整個過程包含了以下三個重要的機制:1)Java原始碼編譯機制;2)類別載入機制;3)類別執行機制
其中,Java原始碼編譯由以下三個流程組成:1)分析並輸入到符號表;2)註解處理;3)語意分析與產生class檔案
流程圖如下所示:
最後產生的class檔案由以下部分組成:
1)結構資訊。包括class檔案格式版本號碼及各部分的數量與大小的資訊。
2)元資料。對應Java原始碼中聲明與常數的資訊。包含類別、繼承的超類別、實作的介面的宣告資訊、域與方法宣告資訊和常數池。
3)方法資訊。對應Java源碼中語句和表達式對應的訊息。包含字節碼、異常處理器表、求值堆疊與局部變數區大小、求值堆疊的型別記錄、偵錯符號資訊。
類別載入機制
JVM的類別載入是透過ClassLoader及其子類別來完成的,類別的層次關係和載入順序如下圖所示:
1)BootStrap ClassLoader
負責載入$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar套件裡所有的class,由C 實現,不是ClassLoader子類別
2)Extension ClassLoader
負責載入Java平台中擴充功能的一些jar包,包含$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目錄下的jar包。
3)App ClassLoader
負責記載classpath中指定的jar套件及目錄中class
4)Custom ClassLoader
屬於應用程式依自身需求自訂的ClassLoader,如tomcat、jboss都會依照j2ee規格自行實作ClassLoader。
載入過程中會先檢查類別是否已載入,檢查順序是自底向上,從Custom ClassLoader到BootStrap。 ClassLoader逐層檢查,只要某個classloader已載入就視為已載入類,保證此類只載入一次。而載入的順序是自頂向下。
類別執行機制
JVM是基於堆疊的體系結構來執行class字節碼的。執行緒建立後,都會產生程式計數器(PC)和堆疊(Stack),程式計數器會存放下一條要執行的指令。棧中存放一個個棧幀,每個棧幀對應著每個方法的每次調用,而棧幀又是由局部變量區和操作數棧兩部分組成,局部變量區用於存放方法中的局部變量和參數,在操作數棧中用於存放方法執行過程中產生的中間結果。堆疊的結構如下圖:
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