java內存編譯
Java虛擬機(JVM)是可運行Java代碼的假想計算機。只要根據JVM規格描述將解釋器移植到特定的計算機上，就能保證經過編譯的任何Java代碼能夠在該系統上運行。本文首先簡要介紹從Java文件的編譯到最終執行的過程，隨後對JVM規格描述作一說明。
一.Java源文件的編譯、下載、解釋和執行
Java應用程序的開發周期包括編譯、下載、解釋和執行幾個部分。Java編譯程序將Java源程序翻譯為JVM可執行代碼?位元組碼。這一編譯過程同C/C++的編譯有些不同。當C編譯器編譯生成一個對象的代碼時，該代碼是為在某一特定硬體平台運行而產生的。因此，在編譯過程中，編譯程序通過查表將所有對符號的引用轉換為特定的內存偏移量，以保證程序運行。Java編譯器卻不將對變數和方法的引用編譯為數值引用，也不確定程序執行過程中的內存布局，而是將這些符號引用信息保留在位元組碼中，由解釋器在運行過程中創立內存布局，然後再通過查表來確定一個方法所在的地址。這樣就有效的保證了Java的可移植性和安全性。
運行JVM位元組碼的工作是由解釋器來完成的。解釋執行過程分三部進行：代碼的裝入、代碼的校驗和代碼的執行。裝入代碼的工作由"類裝載器"（class loader）完成。類裝載器負責裝入運行一個程序需要的所有代碼，這也包括程序代碼中的類所繼承的類和被其調用的類。當類裝載器裝入一個類時，該類被放在自己的名字空間中。除了通過符號引用自己名字空間以外的類，類之間沒有其他辦法可以影響其他類。在本台計算機上的所有類都在同一地址空間內，而所有從外部引進的類，都有一個自己獨立的名字空間。這使得本地類通過共享相同的名字空間獲得較高的運行效率，同時又保證它們與從外部引進的類不會相互影響。當裝入了運行程序需要的所有類後，解釋器便可確定整個可執行程序的內存布局。解釋器為符號引用同特定的地址空間建立對應關系及查詢表。通過在這一階段確定代碼的內存布局，Java很好地解決了由超類改變而使子類崩潰的問題，同時也防止了代碼對地址的非法訪問。
隨後，被裝入的代碼由位元組碼校驗器進行檢查。校驗器可發現操作數棧溢出，非法數據類型轉化等多種錯誤。通過校驗後，代碼便開始執行了。
Java位元組碼的執行有兩種方式：
1.即時編譯方式：解釋器先將位元組碼編譯成機器碼，然後再執行該機器碼。
2.解釋執行方式：解釋器通過每次解釋並執行一小段代碼來完成Java位元組碼程 序的所有操作。
通常採用的是第二種方法。由於JVM規格描述具有足夠的靈活性，這使得將位元組碼翻譯為機器代碼的工作
具有較高的效率。對於那些對運行速度要求較高的應用程序，解釋器可將Java位元組碼即時編譯為機器碼，從而很好地保證了Java代碼的可移植性和高性能。
二.JVM規格描述
JVM的設計目標是提供一個基於抽象規格描述的計算機模型，為解釋程序開發人員提很好的靈活性，同時也確保Java代碼可在符合該規范的任何系統上運行。JVM對其實現的某些方面給出了具體的定義，特別是對Java可執行代碼，即位元組碼(Bytecode)的格式給出了明確的規格。這一規格包括操作碼和操作數的語法和數值、標識符的數值表示方式、以及Java類文件中的Java對象、常量緩沖池在JVM的存儲映象。這些定義為JVM解釋器開發人員提供了所需的信息和開發環境。Java的設計者希望給開發人員以隨心所欲使用Java的自由。
JVM定義了控制Java代碼解釋執行和具體實現的五種規格，它們是：
JVM指令系統
JVM寄存器
JVM棧結構
JVM碎片回收堆
JVM存儲區
2.1JVM指令系統
JVM指令系統同其他計算機的指令系統極其相似。Java指令也是由 操作碼和操作數兩部分組成。操作碼為8位二進制數，操作數進緊隨在操作碼的後面，其長度根據需要而不同。操作碼用於指定一條指令操作的性質（在這里我們採用匯編符號的形式進行說明），如iload表示從存儲器中裝入一個整數，anewarray表示為一個新數組分配空間，iand表示兩個整數的"與"，ret用於流程式控制制，表示從對某一方法的調用中返回。當長度大於8位時，操作數被分為兩個以上位元組存放。JVM採用了"big endian"的編碼方式來處理這種情況，即高位bits存放在低位元組中。這同 Motorola及其他的RISC CPU採用的編碼方式是一致的，而與Intel採用的"little endian "的編碼方式即低位bits存放在低位位元組的方法不同。
Java指令系統是以Java語言的實現為目的設計的，其中包含了用於調用方法和監視多先程系統的指令。Java的8位操作碼的長度使得JVM最多有256種指令，目前已使用了160多種操作碼。
2.2JVM指令系統
所有的CPU均包含用於保存系統狀態和處理器所需信息的寄存器組。如果虛擬機定義較多的寄存器，便可以從中得到更多的信息而不必對棧或內存進行訪問，這有利於提高運行速度。然而，如果虛擬機中的寄存器比實際CPU的寄存器多，在實現虛擬機時就會佔用處理器大量的時間來用常規存儲器模擬寄存器，這反而會降低虛擬機的效率。針對這種情況，JVM只設置了4個最為常用的寄存器。它們是：
pc程序計數器
optop操作數棧頂指針
frame當前執行環境指針
vars指向當前執行環境中第一個局部變數的指針
所有寄存器均為32位。pc用於記錄程序的執行。optop,frame和vars用於記錄指向Java棧區的指針。
2.3JVM棧結構
作為基於棧結構的計算機，Java棧是JVM存儲信息的主要方法。當JVM得到一個Java位元組碼應用程序後，便為該代碼中一個類的每一個方法創建一個棧框架，以保存該方法的狀態信息。每個棧框架包括以下三類信息：
局部變數
執行環境
操作數棧
局部變數用於存儲一個類的方法中所用到的局部變數。vars寄存器指向該變數表中的第一個局部變數。
執行環境用於保存解釋器對Java位元組碼進行解釋過程中所需的信息。它們是：上次調用的方法、局部變數指針和操作數棧的棧頂和棧底指針。執行環境是一個執行一個方法的控制中心。例如：如果解釋器要執行iadd(整數加法)，首先要從frame寄存器中找到當前執行環境，而後便從執行環境中找到操作數棧，從棧頂彈出兩個整數進行加法運算，最後將結果壓入棧頂。
操作數棧用於存儲運算所需操作數及運算的結果。
2.4JVM碎片回收堆
Java類的實例所需的存儲空間是在堆上分配的。解釋器具體承擔為類實例分配空間的工作。解釋器在為一個實例分配完存儲空間後，便開始記錄對該實例所佔用的內存區域的使用。一旦對象使用完畢，便將其回收到堆中。
在Java語言中，除了new語句外沒有其他方法為一對象申請和釋放內存。對內存進行釋放和回收的工作是由Java運行系統承擔的。這允許Java運行系統的設計者自己決定碎片回收的方法。在SUN公司開發的Java解釋器和Hot Java環境中，碎片回收用後台線程的方式來執行。這不但為運行系統提供了良好的性能，而且使程序設計人員擺脫了自己控制內存使用的風險。
2.5JVM存儲區
JVM有兩類存儲區：常量緩沖池和方法區。常量緩沖池用於存儲類名稱、方法和欄位名稱以及串常量。方法區則用於存儲Java方法的位元組碼。對於這兩種存儲區域具體實現方式在JVM規格中沒有明確規定。這使得Java應用程序的存儲布局必須在運行過程中確定，依賴於具體平台的實現方式。
JVM是為Java位元組碼定義的一種獨立於具體平台的規格描述，是Java平台獨立性的基礎。目前的JVM還存在一些限制和不足，有待於進一步的完善，但無論如何，JVM的思想是成功的。
對比分析：如果把Java原程序想像成我們的C++原程序，Java原程序編譯後生成的位元組碼就相當於C++原程序編譯後的80x86的機器碼（二進製程序文件），JVM虛擬機相當於80x86計算機系統,Java解釋器相當於80x86CPU。在80x86CPU上運行的是機器碼，在Java解釋器上運行的是Java位元組碼。
Java解釋器相當於運行Java位元組碼的「CPU」,但該「CPU」不是通過硬體實現的，而是用軟體實現的。Java解釋器實際上就是特定的平台下的一個應用程序。只要實現了特定平台下的解釋器程序，Java位元組碼就能通過解釋器程序在該平台下運行，這是Java跨平台的根本。當前，並不是在所有的平台下都有相應Java解釋器程序，這也是Java並不能在所有的平台下都能運行的原因，它只能在已實現了Java解釋器程序的平台下運行。
❷ java 編譯優化問題
java編譯的結果是位元組碼而不是二進制，所以在運行時vm的優化才是重要的，包括VM的回收策略、分配給VM內存的大小都能在一定程度上影響性能。Sun的VM支持熱點編譯，對高頻執行的代碼段翻譯的2進制會進行緩存，這也是VM的一種優化。
IBM JVM處理數學運算速度最快，BEA JVM處理大量線程和網路socket性能最好，而Sun JVM處理通常的商業邏輯性能最好。不過Hotspot的Server mode被報告有穩定性的問題。
Java 的最大優勢不是體現在執行速度上，所以對Compiler的要求並不如c++那樣高，代碼級的優化還需要程序員本身的功底。
貼個java的運行參數：
Usage: java [-options] class [args...]
(to execute a class)
or java [-options] -jar jarfile [args...]
(to execute a jar file)
where options include:
-client to select the "client" VM
-server to select the "server" VM
-hotspot is a synonym for the "client" VM [deprecated]
The default VM is client.
-cp <class search path of directories and zip/jar files>
-classpath <class search path of directories and zip/jar files>
A ; separated list of directories, JAR archives,
and ZIP archives to search for class files.
-D<name>=<value>
set a system property
-verbose[:class|gc|jni]
enable verbose output
-version print proct version and exit
-version:<value>
require the specified version to run
-showversion print proct version and continue
-jre-restrict-search | -jre-no-restrict-search
include/exclude user private JREs in the version search
-? -help print this help message
-X print help on non-standard options
-ea[:<packagename>...|:<classname>]
-enableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
enable assertions
-da[:<packagename>...|:<classname>]
-disableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
disable assertions
-esa | -enablesystemassertions
enable system assertions
-dsa | -disablesystemassertions
disable system assertions
-agentlib:<libname>[=<options>]
load native agent library <libname>, e.g. -agentlib:hprof
see also, -agentlib:jdwp=help and -agentlib:hprof=help
-agentpath:<pathname>[=<options>]
load native agent library by full pathname
-javaagent:<jarpath>[=<options>]
load Java programming language agent, see
java.lang.instrument
-Xmixed mixed mode execution (default)
-Xint interpreted mode execution only
-Xbootclasspath:<directories and zip/jar files separated by ;>
set search path for bootstrap classes and resources
-Xbootclasspath/a:<directories and zip/jar files separated by ;>
append to end of bootstrap class path
-Xbootclasspath/p:<directories and zip/jar files separated by ;>
prepend in front of bootstrap class path
-Xnoclassgc disable class garbage collection
-Xincgc enable incremental garbage collection
-Xloggc:<file> log GC status to a file with time stamps
-Xbatch disable background compilation
-Xms<size> set initial Java heap size
-Xmx<size> set maximum Java heap size
-Xss<size> set java thread stack size
-Xprof output cpu profiling data
-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default
-Xrs rece use of OS signals by Java/VM (see
documentation)
-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions
-Xshare:off do not attempt to use shared class data
-Xshare:auto use shared class data if possible (default)
-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.
Java虛擬機（JVM）參數配置說明
在Java、J2EE大型應用中，JVM非標准參數的配置直接關繫到整個系統的性能。
JVM非標准參數指的是JVM底層的一些配置參數，這些參數在一般開發中默認即可，不需
要任何配置。但是在生產環境中，為了提高性能，往往需要調整這些參數，以求系統達
到最佳新能。
另外這些參數的配置也是影響系統穩定性的一個重要因素，相信大多數Java開發人員都
見過「OutOfMemory」類型的錯誤。呵呵，這其中很可能就是JVM參數配置不當或者就沒
有配置沒意識到配置引起的。
為了說明這些參數，還需要說說JDK中的命令行工具一些知識做鋪墊。
首先看如何獲取這些命令配置信息說明：
假設你是windows平台，你安裝了J2SDK，那麼現在你從cmd控制台窗口進入J2SDK安裝目
錄下的bin目錄，然後運行java命令，出現如下結果，這些就是包括java.exe工具的和
JVM的所有命令都在裡面。
-----------------------------------------------------------------------
D:\j2sdk15\bin>java
Usage: java [-options] class [args...]
(to execute a class)
or java [-options] -jar jarfile [args...]
(to execute a jar file)
where options include:
-client to select the "client" VM
-server to select the "server" VM
-hotspot is a synonym for the "client" VM [deprecated]
The default VM is client.
-cp <class search path of directories and zip/jar files>
-classpath <class search path of directories and zip/jar files>
A ; separated list of directories, JAR archives,
and ZIP archives to search for class files.
-D<name>=<value>
set a system property
-verbose[:class|gc|jni]
enable verbose output
-version print proct version and exit
-version:<value>
require the specified version to run
-showversion print proct version and continue
-jre-restrict-search | -jre-no-restrict-search
include/exclude user private JREs in the version search
-? -help print this help message
-X print help on non-standard options
-ea[:<packagename>...|:<classname>]
-enableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
enable assertions
-da[:<packagename>...|:<classname>]
-disableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
disable assertions
-esa | -enablesystemassertions
enable system assertions
-dsa | -disablesystemassertions
disable system assertions
-agentlib:<libname>[=<options>]
load native agent library <libname>, e.g. -agentlib:hprof
see also, -agentlib:jdwp=help and -agentlib:hprof=help
-agentpath:<pathname>[=<options>]
load native agent library by full pathname
-javaagent:<jarpath>[=<options>]
load Java programming language agent, see
java.lang.instrument
-----------------------------------------------------------------------
在控制台輸出信息中，有個-X（注意是大寫）的命令，這個正是查看JVM配置參數的命
令。
其次，用java -X 命令查看JVM的配置說明：
運行後如下結果，這些就是配置JVM參數的秘密武器，這些信息都是英文的，為了方便
閱讀，我根據自己的理解翻譯成中文了（不準確的地方還請各位博友斧正）
-----------------------------------------------------------------------
D:\j2sdk15\bin>java -X
-Xmixed mixed mode execution (default)
-Xint interpreted mode execution only
-Xbootclasspath:<directories and zip/jar files separated by ;>
set search path for bootstrap classes and resources
-Xbootclasspath/a:<directories and zip/jar files separated by ;>
append to end of bootstrap class path
-Xbootclasspath/p:<directories and zip/jar files separated by ;>
prepend in front of bootstrap class path
-Xnoclassgc disable class garbage collection
-Xincgc enable incremental garbage collection
-Xloggc:<file> log GC status to a file with time stamps
-Xbatch disable background compilation
-Xms<size> set initial Java heap size
-Xmx<size> set maximum Java heap size
-Xss<size> set java thread stack size
-Xprof output cpu profiling data
-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default
-Xrs rece use of OS signals by Java/VM (see
documentation)
-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions
-Xshare:off do not attempt to use shared class data
-Xshare:auto use shared class data if possible (default)
-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.
The -X options are non-standard and subject to change without notice.
-----------------------------------------------------------------------
JVM配置參數中文說明：
-----------------------------------------------------------------------
1、-Xmixed mixed mode execution (default)
混合模式執行
2、-Xint interpreted mode execution only
解釋模式執行
3、-Xbootclasspath:<directories and zip/jar files separated by ;>
set search path for bootstrap classes and resources
設置zip/jar資源或者類（.class文件）存放目錄路徑
3、-Xbootclasspath/a:<directories and zip/jar files separated by ;>
append to end of bootstrap class path
追加zip/jar資源或者類（.class文件）存放目錄路徑
4、-Xbootclasspath/p:<directories and zip/jar files separated by ;>
prepend in front of bootstrap class path
預先載入zip/jar資源或者類（.class文件）存放目錄路徑
5、-Xnoclassgc disable class garbage collection
關閉類垃圾回收功能
6、-Xincgc enable incremental garbage collection
開啟類的垃圾回收功能
7、-Xloggc:<file> log GC status to a file with time stamps
記錄垃圾回日誌到一個文件。
8、-Xbatch disable background compilation
關閉後台編譯
9、-Xms<size> set initial Java heap size
設置JVM初始化堆內存大小
10、-Xmx<size> set maximum Java heap size
設置JVM最大的堆內存大小
11、-Xss<size> set java thread stack size
設置JVM棧內存大小
12、-Xprof output cpu profiling data
輸入CPU概要表數據
13、-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default
執行嚴格的代碼檢查，預測可能出現的情況
14、-Xrs rece use of OS signals by Java/VM (see
documentation)
通過JVM還原操作系統信號
15、-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions
對JNI函數執行檢查
16、-Xshare:off do not attempt to use shared class data
盡可能不去使用共享類的數據
17、-Xshare:auto use shared class data if possible (default)
盡可能的使用共享類的數據
18、-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.
盡可能的使用共享類的數據，否則運行失敗
The -X options are non-standard and subject to change without notice.
❸ .java文件怎麼編譯啊
安裝完JDK後還需要對環境變數進行設置：
1、雙擊「我的電腦」
2、雙擊「控制面板」
3、雙擊「系統」
4、點擊「高級」選項卡，
5、點擊「環境變數」按鈕
6、可以看到上圖的界面中有「Administrator的用戶變數」和「系統變數」兩個列表框，建議設置在「系統變數」中，因此點擊「系統變數」下面的「新建」按鈕，在彈出的窗口中的「變數名」框中填入：JAVA_HOME；「變數名」框中填入JDK的安裝路徑；
7、點擊「確定」按鈕，添加「JAVA_HOME」成功，繼續點擊「新建」按鈕，在彈出的窗口中的「變數名」框中填入：classpath；「變數值」框中填入：.;jdk安裝目錄\lib\tools.jar; jdk安裝目錄\lib\dt.jar;
8、點擊「確定」按鈕，添加「classpath」成功。在「系統變數」列表框中找到「Path」這行（如果列表中沒有，則直接新建），如下圖藍色選中區域：
9、點擊「編輯」按鈕，在彈出的窗口中的 「變數值」框中添加：.; jdk安裝目錄\bin;
❹ java 編譯過程
Java應用程序的開發周期包括編譯、下載、解釋和執行幾個部分。
Java編譯程序將 Java源程序翻譯為JVM可執行代碼--位元組碼。
Java將符號引用信息保留在位元組碼中，由解釋器在運行過程中創立內存布局，
然後再通過查 表來確定一個方法所在的地址。這樣就有效的保證了Java的可移植性和安全性。
運行JVM位元組碼的工作是由解釋器( java命令 )來完成的。
解釋執行過程分三部進行：代碼的裝入、代碼的校驗和代碼的執行。
裝入代碼的工作由"類裝載器"（class loader）完成。
類裝載器負責裝入運行一個程序需要的所有代碼，這也包括程序代碼中的類所繼承的類和被其調用的類。
當類裝載器裝入一個類時，該類被放 在自己的名字空間中。
除了通過符號引用自己名字空間以外的類，類之間沒有其他辦法可以影響其他類。
在本台計算機上的所有類都在同一地址空間內，而所有從外 部引進的類，都有一個自己獨立的名字空間。
這使得本地類通過共享相同的名字空間獲得較高的運行效率，同時又保證它們與從外部引進的類不會相互影響。
當裝入 了運行程序需要的所有類後，解釋器便可確定整個可執行程序的內存布局。解釋器為符號引用同特定的地址空間建立對應關系及查詢表。通過在這一階段確定代碼的 內存布局，Java很好地解決了由超類改變而使子類崩潰的問題，同時也防止了代碼對地址的非法訪問。
❺ 請問java程序在編譯和運行時有什麼區別，系統分別都會做什麼
Java程序的編譯
使用命令： javac *.java
編譯時，會將寫的.java文件（高級語言），生成相應的位元組碼文件.class文件（二進制代碼）
Java程序的執行
使用命令：java *
流程： 載入到 -- 連接 ---- 初始化 ...
運行時，首先會由將相應的.class文件，載入到內存中，並驗證.class文件的有效性，將相應類的Class載入到內存中，並對類中的靜態變數進行初始化操作，然後就由 主 類開始執行
具體的可以看一下 JVM 類載入過程，以及jVM的內存分配機制
❻ java中是什麼時候分配內存編譯期還是運行期
這肯定是運行期
編譯的時候，跟內存都沒關系，完全是java代碼轉成位元組碼的過程，你寫的代碼沒有任何計算、運行，所以根本談不上內存的分配。
❼ java程序是在編譯的時候分配空間的嗎，如果不是那程序在什麼時候給變數分配內存空間
編譯的時候是不會分配空間的，只是將java代碼編譯成位元組碼。是在運行這段代碼的時候才會分配。javac XX.java是編譯代碼，java XX時候是運行代碼。舉個簡單的例子：
class Cs{
int a=1;
public void print(){
System.out.print("a="+a);
}
public static void main(String args[]){
Cs c=new Cs();
c.print();
}}
當你執行到Cs c=new Cs();的時候會初始化變數。將引用變數c放入棧內存，將變數a=1放入堆內存。
❽ 如何用Java代碼編譯Java文件
簡單點的，自己去運行javac編譯
復雜點的，javax.tools.ToolProvider有個getSystemJavaCompiler方法，他可以幫你找，並在內存中編譯
❾ 簡述JAVA程序的編輯編譯和運行過程
第一步(編譯): 創建完源文件之後，程序會先被編譯為.class文件。Java編譯一個類時，如果這個類所依賴的類還沒有被編譯，編譯器就會先編譯這個被依賴的類，然後引用，否則直接引用，這個有點象make。
如果java編譯器在指定目錄下找不到該類所其依賴的類的.class文件或者.java源文件的話，編譯器話報「cant find symbol」的錯誤。
第二步（運行）：java類運行的過程大概可分為兩個過程：1、類的載入 2、類的執行。需要說明的是：JVM主要在程序第一次主動使用類的時候，才會去載入該類。也就是說，JVM並不是在一開始就把一個程序就所有的類都載入到內存中，而是到不得不用的時候才把它載入進來，而且只載入一次。
特別說明：java類中所有public和protected的實例方法都採用動態綁定機制，所有私有方法、靜態方法、構造器及初始化方法<clinit>都是採用靜態綁定機制。而使用動態綁定機制的時候會用到方法表，靜態綁定時並不會用到。
(9)java內存編譯擴展閱讀：
Java整個編譯以及運行的過程相當繁瑣，本文通過一個簡單的程序來簡單的說明整個流程。
Java代碼編譯:是由Java源碼編譯器來完成;
Java位元組碼的執行:是由JVM執行引擎來完成
Java程序從源文件創建到程序運行要經過兩大步驟：
1、源文件由編譯器編譯成位元組碼（ByteCode）
2、位元組碼由java虛擬機解釋運行。因為java程序既要編譯同時也要經過JVM的解釋運行，所以說Java被稱為半解釋語言（ "semi-interpreted" language）。
❿ java編譯為什麼那麼慢
ecplipse編譯慢，並不是說編譯的工具慢，是由於工程代碼很多，導致內存短時間產生不夠的現象，表現出來的就是很慢。
很多程序在進行大數據的計算或者資料庫的操作，都需要很多的內存來計算或者保存數據，編譯環境這時候就會很卡。