概述

Java程式從建立原始檔到程式執行要經歷兩個主要步驟：

• 原始檔 編譯器編譯> 位元組碼檔案(ByteCode)。
• 位元組碼檔案 JVM解釋執行> 在記憶體中執行
  

Java程式從編譯到執行

示例程式：

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()");
  }

}

編譯

• 原始檔被編譯成.class檔案。
• 若一個類所依賴的類還沒有編譯，則先編譯被依賴的類，然後引用。
• 若已編譯，則直接引用。
• 若找不到指定類的檔案，則丟擲cannot find symbol錯誤。
• 編譯後生成的位元組碼檔案由兩部分組成：
  • 常量池：程式碼中的所有token(類名，成員變數名)和符號引用(方法引用，成員變數引用)
  • 方法位元組碼：類中各個方法的位元組碼。
    

執行

Java類的執行過程：

• 類的載入
• 類的執行
  

注：

JVM在程式第一次主動使用類的時候才載入類，而不是一開始將所有的類都載入到記憶體中，只加載一次。

詳細步驟：

• 系統啟動一個JVM程序，JVM從classpath路徑中查詢對應的位元組碼檔案，將對應的類資訊載入到執行時資料區的方法區內(類的載入)。
• JVM找到類的主函式入口，執行main函式。
• 若需建立物件，而方法區沒有該類的資訊，則載入對應的類，並把類資訊放入方法區。
• 載入所需的類後，JVM在堆區中為例項物件分配記憶體，並呼叫建構函式初始化例項。(該例項有指向方法區對應類的類資訊的引用)
• 當呼叫例項的方法時，JVM由物件引用找到堆中的物件，再由物件持有的引用定位到方法區中類的型別資訊的方法表，從而獲得待呼叫函式的位元組碼的地址。
• 開始執行呼叫的函式。
  

注：

• public和protected的例項方法採用動態繫結機制：要用到方法表。
• private,static,構造器和初始化方法採用靜態繫結機制：不需要方法表。

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