浅谈Java文件被执行的历程

Java的编译过程

Java程序从源文件创建到程序运行要经过两大步骤

1、源文件由编译器编译成字节码（ByteCode）

2、字节码由java虚拟机解释运行。因为java程序既要编译同时也要经过JVM的解释运行，所以说Java被称为半解释语言（"semi-interpreted" language）。

一个例子

下面我们通过一个简单的 OneTest.java，来看一下一个java文件从编译到运行的历程。

Public class OneTest{
    public static void main(String[] args){
          Person one = new Person();
           one.say();
    }
}

Public class Person{
    private String name;

    public void say(){
       System.out.println("I `m a Person");
   }
}

这里是两个java文件，分别是OneTest.java,Person.java

第一步

首先是编译阶段，由JVM编译器，将OneTest.java文件进行编译，得到字节码文件（OneTest.class），这里我们发现，OneTest.java中依赖了Person对象，也就是需要Person.java文件，编译器便会检索Persion.java是否被编译（是否存在Person.class），若不存在，则先编译Person.java，java编译一个类时，如果这个类所依赖的类还没有被编译，编译器会自动的先编译这个所依赖的类，然后引用。

1、如果java编译器在指定的目录下找不到该类所依赖的类的 .class文件或者 .java源文件，就会报“Cant found sysbol”的异常错误。

2、编译后的字节码文件格式主要分为两部分：常量池和方法字节码。
常量池记录的是代码出现过的常量、类名、成员变量（Person.java中的类Person名、name成员变量）等以及符号引用（类引用、方法引用（OneTest.java中的person.say），成员变量引用等）；方法字节码中放的是各个方法的字节码。

第二步

然后进行解释运行阶段，这里运行阶段分为两步：类的加载和类的执行

JVM主要在程序第一次主动使用类的时候，才会去加载该类。也就是说，JVM并不是在一开始就把一个程序就所有的类都加载到内存中，而是到不得不用的时候才把它加载进来，而且只加载一次。

1、OneTest类的加载：在类路径下找到编译好的 java 程序中；得到 OneTest.class 字节码文件后，系统就会启动一个 JVM 进程，JVM进程从classpath路径下找到一个名为OneTest.class的二进制文件，将OneTest.class文件中的类信息加载到运行时数据区的方法区中，这一过程叫做类的加载。（只有类信息在方法区中，才能创建对象，使用类中的成员变量）关于类的加载器

2、运行OneTest.java中的main方法：main函数的第一条命令是Persion person = new Person();就是让JVM创建一个Person对象，但是这时候方法区中没有Person类的信息，所以JVM马上加载Person类，把Person类的类型信息放到方法区中。

3、加载完Person类之后，Java虚拟机做的第一件事情就是在堆区中为一个新的Person实例分配内存, 然后调用构造函数初始化Person实例，这个Person实例持有着指向方法区的Person类的类型信息（其中包含有方法表，java动态绑定的底层实现）的引用

4、当使用person.say()的时候，JVM根据person引用找到Person对象，然后根据Person对象持有的引用定位到方法区中Person类的类型信息的方法表，获得say()函数的字节码的地址。

5、执行say方法。

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