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java實現原理

發布時間: 2022-12-06 06:36:55

java編程原理(簡單的說一下)

java語言編寫的源程序在計算機上需要經過編譯和解釋執行兩個嚴格區分的階段。java的編譯源程序先將java源程序翻譯成與機器無關的節碼(bytecode),不是通常的編譯程序將源程序翻譯成特定計算機的機器代碼。運行時系統裝載和鏈接需要執行的類,並做必須的優化後,解釋執行位元組碼程序。

Ⅱ java虛擬機工作原理

從宏觀上介紹一下Java虛擬機的工作原理。從最初編寫的Java源文件(.java文件)是如何一步步執行的,如下圖所示,首先Java源文件經過前端編譯器(javac或ECJ)將.java文件編譯為Java位元組碼文件,然後JRE載入Java位元組碼文件,載入系統分配給JVM的內存區,然後執行引擎解釋或編譯類文件,再由即時編譯器將位元組碼轉化為機器碼。主要介紹下圖中的類載入器和運行時數據區兩個部分。

Ⅲ 如何研究Java的底層實現原理

首先介紹下如何導入jdk源碼,需要下載jdk(不是jre),jdk包中會有一個src.zip,這個就是源碼包
直接查看src.zip裡面的java源文件非常費勁,可以在idea中查看,新建一個普通的java項目,設置下jdk則會自動把源碼導入
隨便打開一個jdk類庫中的類Character,則可以看到源碼了
jdk源碼導入進來之後,則可以按照自己的需要進行閱讀了,比如想了解HashMap的實現原理、查找效率、演算法,則可以打開類搜索框,輸入關鍵字則可以快速打開HashMap類源文件
jdk類庫中源碼很多,可以先挑幾個感興趣的去看,還可以結合測試代碼一起看效果更明顯。可以看ThreadLocal實現、線程池ThreadPoolExecutor、各種隊列Queue的實現,NIO的實現等等,可以學習和研究的知識很多。

Ⅳ 你知道java的運行原理是什麼嗎

Java這一語言的執行過程也遵循這樣的過程:源代碼--->機器碼。 但是,從源代碼到機器碼之間,究竟經過什麼樣的過程,則是Java獨一無二的了。寬泛地講,Java源代碼(.java)經過java編譯器(javac.exe)編譯之後,並沒有直接轉化為機器碼,而是轉化成一種中間格式,成為位元組碼(.class),位元組碼再經過java虛擬機轉化成特定CPU架構的機器碼。也正是因為這一中間物,java才有所謂的跨平台。在windows平台上編譯好的位元組碼,到linux平台後,經過為linux而設計的Java虛擬機解釋後即可執行。跨平台這一特徵,是通過位元組碼和JVM來實現的。
因此,想搞清楚java程序到底是如何運行的,重點在於弄明白位元組碼是如何被轉化成跟CPU架構相關的機器碼然後被執行的。也就是要理解JVM到底是如何工作的。在了解JVM之前,我們再跳出來一下,先看看什麼是虛擬機。所謂虛擬機,我是這么理解的:用軟體的方式模擬出跟硬體類似的環境,比如說寄存器、存儲器等等。當然,所有最終的工作還是由原來的CPU來完成。比如說VirtualBox這個虛擬機產品,它其實就是一個應用程序,用某種編程語言編寫的應用程序。當運行這個應用程序時,它會要求操作系統給它獨立施展手腳的空間:給我一些內存,給我一定的CPU時間片,然後不用管我了。你可能會問,寄存器是硬體啊,它怎麼能劃分啊,難道是時間劃分?不是的,像內存這樣的硬體,可以給虛擬機一塊獨立的內存塊,但是寄存器之後的,則需要用「模擬模擬」的方式來模擬。OK,回到Java虛擬機。到底什麼是Java虛擬機,很難有一個十分明確的定義,狹窄一點說,它就是一個應用程序,大部分用C++編寫的。寬泛地說,它就是執行位元組碼的一整個環境。

Ⅳ JAVA動態代理設計原理及如何實現

JDK的動態代理依靠介面實現,如果有些類並沒有實現介面,則不能使用JDK代理,這就要使用cglib動態代理了。
Cglib動態代理
JDK的動態代理機制只能代理實現了介面的類,而不能實現介面的類就不能實現JDK的動態代理,cglib是針對類來實現代理的,他的原理是對指定的目標類生成一個子類,並覆蓋其中方法實現增強,但因為採用的是繼承,所以不能對final修飾的類進行代理。
動態代理的實現應用到的技術
1、動態編譯技術,可以使用Java自帶的JavaCompiler類,也可以使用CGLIB、ASM等位元組碼增強技術,Java的動態代理包括Spring的內部實現貌似用的都是這個
2、反射,包括對於類.class和getClass()方法的理解,Method類、Constructor類的理解
3、IO流,主要就是字元輸出流FileWriter
4、對於ClassLoader的理解
動態代理簡單實現
在java的java.lang.reflect包下提供了一個Proxy類和一個InvocationHandler介面,通過這個類和這個介面可以生成JDK動態代理類和動態代理對象。

Ⅵ 什麼是JVMJava跨平台的原理是什麼

首先我們要理解什麼是跨平台,所謂的跨平台就是JAVA寫的一份代碼可以在任意的操作系統平台上運行。

為什麼跨平台會成為一個問題呢?因為每一個操作系統平台支持不同的指令集我們所寫的代碼經過編譯之後只能適用於一個平台,換一個平台就不支持了。而JAVA完美的解決了這個問題。

Java的一大特色就是「write once, run anywhere」即「一次編譯,到處運行」。就是說你不用專門為每個平台寫一份代碼,你寫的Java程序在任何平台都能跑起來。

它的實現原理是在系統層面上又增加了一層虛擬機(Java Virtual Machine,簡稱JVM),且為每個平台都定製了對應的虛擬機。然後Java程序是在虛擬機上跑的,因此平台無關。

Java的運行流程是:程序員寫了源代碼(Source Code,.java後綴,跨平台),然後經過編譯器編譯成位元組碼(Byte Code,.class後綴,二進制文件),位元組碼是所有虛擬機都能理解的中間文件。然後交給虛擬機(每個平台都有對應的虛擬機)去運行。

所以對「write once, run anywhere」更准確的理解是,「一次編譯,到處裝虛擬機,所以到處運行」。

整個流程如下圖所示。

Ⅶ java反射機制的實現原理

反射機制就是java語言在運行時擁有一項自觀的能力。
通過這種能力可以徹底的了解自身的情況為下一步的動作做准備。
下面具體介紹一下java的反射機制。這里你將顛覆原來對java的理解。
Java的反射機制的實現要藉助於4個類:class,Constructor,Field,Method;
其中class代表的時類對象,
Constructor-類的構造器對象,
Field-類的屬性對象,
Method-類的方法對象。
通過這四個對象我們可以粗略的看到一個類的各個組成部分。
Class:程序運行時,java運行時系統會對所有的對象進行運行時類型的處理。
這項信息記錄了每個對象所屬的類,虛擬機通常使用運行時類型信息選擇正 確的方法來執行(摘自:白皮書)。
但是這些信息我們怎麼得到啊,就要藉助於class類對象了啊。
在Object類中定義了getClass()方法。我 們可以通過這個方法獲得指定對象的類對象。然後我們通過分析這個對象就可以得到我們要的信息了。
比如:ArrayList arrayList;
Class clazz = arrayList.getClass();
然後我來處理這個對象clazz。
當然了Class類具有很多的方法,這里重點將和Constructor,Field,Method類有關系的方法。
Reflection 是 Java 程序開發語言的特徵之一,它允許運行中的 Java 程序對自身進行檢查,或者說「自審」,並能直接操作程序的內部屬性。Java 的這一能力在實際應用中也許用得不是很多,但是個人認為要想對java有個更加深入的了解還是應該掌握的。
reflection的工作機制
考慮下面這個簡單的例子,讓我們看看 reflection 是如何工作的。
import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
public static void main(String args[]) {
try {
//forName("java.lang.String")獲取指定的類的對象
Class c = Class.forName("java.lang.String");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < m.length; i++)
System.out.println(m[i].toString());
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
按如下語句執行:
java DumpMethods java.util.ArrayList
這個程序使用 Class.forName 載入指定的類,然後調用 getDeclaredMethods 來獲取這個類中定義了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用來描述某個類中單個方法的一個類。
Java類反射中的主要方法
對於以下三類組件中的任何一類來說
-- 構造函數、欄位和方法
-- java.lang.Class 提供四種獨立的反射調用,以不同的方式來獲得信息。調用都遵循一種標准格式。以下是用於查找構造函數的一組反射調用:
Constructor getConstructor(Class[] params) -- 獲得使用特殊的參數類型的公共構造函數,
Constructor[] getConstructors() -- 獲得類的所有公共構造函數
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) -- 獲得使用特定參數類型的構造函數(與接入級別無關)
Constructor[] getDeclaredConstructors() -- 獲得類的所有構造函數(與接入級別無關)
獲得欄位信息的Class 反射調用不同於那些用於接入構造函數的調用,在參數類型數組中使用了欄位名:
Field getField(String name) -- 獲得命名的公共欄位
Field[] getFields() -- 獲得類的所有公共欄位
Field getDeclaredField(String name) -- 獲得類聲明的命名的欄位
Field[] getDeclaredFields() -- 獲得類聲明的所有欄位
用於獲得方法信息函數:
Method getMethod(String name, Class[] params) -- 使用特定的參數類型,獲得命名的公共方法
Method[] getMethods() -- 獲得類的所有公共方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) -- 使用特寫的參數類型,獲得類聲明的命名的方法
Method[] getDeclaredMethods() -- 獲得類聲明的所有方法
使用 Reflection:
用於 reflection 的類,如 Method,可以在 java.lang.relfect 包中找到。使用這些類的時候必須要遵循三個步驟:
第一步是獲得你想操作的類的 java.lang.Class 對象。
在運行中的 Java 程序中,用 java.lang.Class 類來描述類和介面等。
下面就是獲得一個 Class 對象的方法之一:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
這條語句得到一個 String 類的類對象。還有另一種方法,如下面的語句:
Class c = int.class;
或者
Class c = Integer.TYPE;
它們可獲得基本類型的類信息。其中後一種方法中訪問的是基本類型的封裝類 (如 Intege ) 中預先定義好的 TYPE 欄位。
第二步是調用諸如 getDeclaredMethods 的方法,以取得該類中定義的所有方法的列表。
一旦取得這個信息,就可以進行第三步了——使用 reflection API 來操作這些信息,如下面這段代碼:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
System.out.println(m[0].toString());
它將以文本方式列印出 String 中定義的第一個方法的原型。
處理對象:
a.創建一個Class對象
b.通過getField 創建一個Field對象
c.調用Field.getXXX(Object)方法(XXX是Int,Float等,如果是對象就省略;Object是指實例).
例如:
import java.lang.reflect.*;
import java.awt.*;
class SampleGet {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Rectangle r = new Rectangle(100, 325);
printHeight(r);
printWidth( r);
}
static void printHeight(Rectangle r)throws Exception {
//Field屬性名
Field heightField;
//Integer屬性值
Integer heightValue;
//創建一個Class對象
Class c = r.getClass();
//.通過getField 創建一個Field對象
heightField = c.getField("height");
//調用Field.getXXX(Object)方法(XXX是Int,Float等,如果是對象就省略;Object是指實例).
heightValue = (Integer) heightField.get(r);
System.out.println("Height: " + heightValue.toString());
}
static void printWidth(Rectangle r) throws Exception{
Field widthField;
Integer widthValue;
Class c = r.getClass();

widthField = c.getField("width");
widthValue = (Integer) widthField.get(r);
System.out.println("Height: " + widthValue.toString());

}
}

Ⅷ java是什麼東西

Java是一門面向對象編程語言,不僅吸收了C++語言的各種優點,還摒棄了C++里難以理解的多繼承、指針等概念,因此Java語言具有功能強大和簡單易用兩個特徵。Java語言作為靜態面向對象編程語言的代表,極好地實現了面向對象理論,允許程序員以優雅的思維方式進行復雜的編程 。
Java具有簡單性、面向對象、分布式、健壯性、安全性、平台獨立與可移植性、多線程、動態性等特點 。Java可以編寫桌面應用程序、Web應用程序、分布式系統和嵌入式系統應用程序等 。
Java的工作原理由四方面組成:
(1)Java編程語言
(2)Java類文件格式
(3)Java虛擬機
(4)Java應用程序介面
當編輯並運行一個Java程序時,需要同時涉及到這四種方面。使用文字編輯軟體(例如記事本、寫字板、UltraEdit等)或集成開發環境(Eclipse、MyEclipse等)在Java源文件中定義不同的類 ,通過調用類(這些類實現了Java API)中的方法來訪問資源系統,把源文件編譯生成一種二進制中間碼,存儲在class文件中,然後再通過運行與操作系統平台環境相對應的Java虛擬機來運行class文件,執行編譯產生的位元組碼,調用class文件中實現的方法來滿足程序的Java API調用 。

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