了解Java执行过程：从代码到执行

Java以其平台独立性和有效的执行而广为人知。本文将带您完成整个Java执行过程，从编写人类可读代码到跨不同平台运行它。我们将介绍JDK，JVM和JRE的角色，以及编译和执行Java程序所涉及的步骤。

1。关键Java组件

>进入执行过程之前，必须了解Java中的三个核心组件：

：

• JDK（Java Development套件）

  >
  JDK是一个完整的软件开发套件，可让您编写，编译和执行Java程序。
  • >它包括JVM（Java Virtual Machine）和JRE（Java运行时环境），以及开发的基本工具，例如编译器（Javac）。 开发人员使用JDK来编写和编译代码，后来由JVM执行。
  JVM（Java Virtual Machine）
>
• JVM是运行Java字节码的引擎。通过抽象基础硬件和操作系统，它可以与Java平台无关。 JVM解释和执行

  Java程序被编译为字节码，允许同一Java程序在具有JVM的任何计算机上运行。>

  • >
  • JRE提供了运行Java程序的必要库和资源，包括JVM。
  它包含诸如字符串和数组之类的核心类，您的Java程序可能会依赖于。
  JRE不包括编译器之类的开发工具，使其适用于运行Java应用程序，但不适合开发。

• 2。Java执行过程

  • 步骤1：写代码
  • >
  您首先编写Java代码，该代码通常保存在.java文件中。此代码是人类可读的，遵循Java语法。
  >

>

步骤2：编译代码

• > >代码准备就绪后，Javac编译器将使用将人类可读的.java代码转换为字节码（存储在.class文件中）。

  bytecode是一种二进制格式，对于所有操作系统都是相同的。然后可以在具有JVM的任何平台上执行此字节码，从而确保平台独立性。
步骤3：用JVM

• 执行字节码

  • 3.1加载字节
  • >尝试执行Java程序时，JVM会将字节码（即.class File）加载到内存中。
  • classloader负责根据用户提供的类名来查找和加载类。
  • 如果找不到类，则抛出了classNotFoundException。
  如果找到了类，JVM将其加载到内存中。静态方法，变量和数据的数据存储在方法区域，这是JVM内存的特殊部分。
  • 3.2执行字节
  >一旦加载了类，JVM就会寻找Main（）方法（程序的输入点）以开始执行。
  • >
  如果找到了main（）方法，则执行过程开始。
  • >

3。执行机制

JVM使用两种主要方法来执行字节码：解释器和Just-In-time（JIT）编译器。

• > intrumenter（缓慢）

  在解释器方法中，JVM按行读取并执行字节码。
  >每次调用方法时，JVM重新解释字节码，这可能会很慢，因为相同的方法可能会多次重新执行。
  • >

• > jit（Just-In-time）编译器（更快）>

  jit编译器将字节编译到本机机器代码中，该代码特定于程序正在运行的平台和机器。
  • >
  >它通过使用称为热点的技术来优化性能。
  • >
  >热点经常使用代码的部分（例如方法）。这些是由JIT编译器识别的，而不是每次将其解释，而是将它们编译为本机机器代码。
  • 编译的机器代码被缓存，因此，当需要再次使用相同的方法时，JVM可以使用缓存的机器代码，从而更快地执行。
  >
  热点
  >热点技术可确保JVM仅编译经常使用的方法，而不是整个类。这导致长期运行的应用程序的性能改善。
  >
  • JVM使用机器代码来执行这些热点，而不是每次都会解释字节码。
  4。JVM内存区域

JVM在执行过程中为程序的不同部分分配内存。一些关键领域包括：

• >方法区域：>保留有关类，方法和静态变量的信息。
• 堆区域：存储在运行时创建的对象。>
• 堆栈区域：存储本地变量和方法调用。>
程序计数器（PC）：
• 指向执行当前指令的寄存器。

5。执行流程摘要

写代码：
• java代码是用.java文件编写的。>
compile：
• > javac编译器将代码编译到字节码（.class Files）中。
> load bytecode：
• 使用classloader的JVM将字节码加载到内存中。>
查找入口点：
• JVM寻找启动执行的main（）方法。> 通过解释器或JIT执行
>
• 解释器：
  • 按行执行字节字母行（较慢）。>
  > jit编译器：
  • 将热点编译到本机机器代码中，以更快地执行（更快）。>
  字节码，JVM和JIT编译器的组合确保Java既独立且有效。执行流程使用解释器为简单起见，而JIT编译器进行了性能优化，从而使Java程序可以在各个平台上有效运行。
回顾：

JVM在确保Java代码的便携式和高效方面起着关键作用。它首先加载字节码，然后通过解释器（较慢）或JIT编译器（更快）执行它。

> 通过使用JIT和热点，JVM优化了性能，同时保持在不同平台上运行相同字节的能力。

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