java --代碼編譯和執行的整個過程
1. 什麽是 JVM
JVM 是 Java 的核心和基礎，在 Java 編譯器和 os 平臺之間的虛擬處理器。它是一種基於下層的操作系統和硬件平臺並利用軟件方法來實現的抽象的計算機，可以在上面執行 Java 的字節碼程序。Java 編譯器只需面向 JVM，生成 JVM 能理解的代碼或字節碼文件。Java 源文件經編譯器，編譯成字節碼程序，通過 JVM 將每一條指令翻譯成不同平臺機器碼，通過特定平臺運行。
簡單的說，JVM 就相當於一臺柴油機,它只能用 Java (柴油)運行,JVM 就是 Java 的虛擬機,有了 JVM 才能運行 Java 程序
2. Java 代碼編譯是由 Java 源碼編譯器來完成，流程圖如下所示：
Java 字節碼的執行是由 JVM 執行引擎來完成，流程圖如下所示：
Java 代碼編譯和執行的整個過程包含了以下三個重要的機制：
- Java 源碼編譯機制
- 類加載機制
- 類執行機制
3.Java 源碼編譯機制
Java 源碼編譯由以下三個過程組成：
- 分析和輸入到符號表
- 註解處理
- 語義分析和生成 class 文件
流程圖如下所示：
最後生成的 class 文件由以下部分組成：
- 結構信息。包括 class 文件格式版本號及各部分的數量與大小的信息。
- 元數據。對應於 Java 源碼中聲明與常量的信息。包含類/繼承的超類/實現的接口的聲明信息、域與方法聲明信息和常量池。
- 方法信息。對應 Java 源碼中語句和表達式對應的信息。包含字節碼、異常處理器表、求值棧與局部變量區大小、求值棧的類型記錄、調試符號信息。
4. 類加載機制
JVM 的類加載是通過 ClassLoader 及其子類來完成的，類的層次關系和加載順序可以由下圖來描述：
1）Bootstrap ClassLoader
負責加載$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar裏所有的 class，由 C++ 實現，不是 ClassLoader 子類。
2）Extension ClassLoader
負責加載Java平臺中擴展功能的一些 jar 包，包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar
-Djava.ext.dirs指定目錄下的 jar 包。
3）App ClassLoader
負責記載 classpath 中指定的 jar 包及目錄中 class。
4）Custom ClassLoader
屬於應用程序根據自身需要自定義的 ClassLoader，如 Tomcat、jboss 都會根據 J2EE 規範自行實現 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此類，保證此類只所有 ClassLoade r加載一次。而加載的順序是自頂向下，也就是由上層來逐層嘗試加載此類。
5. 類執行機制
JVM 是基於棧的體系結構來執行 class 字節碼的。線程創建後，都會產生程序計數器（PC）和棧（Stack），程序計數器存放下一條要執行的指令在方法內的偏移量，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，而棧幀又是有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，操作數棧中用於存放方法執行過程中產生的中間結果。棧的結構如下圖所示：
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