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java实现原理

发布时间: 2022-12-06 06:36:55

java编程原理(简单的说一下)

java语言编写的源程序在计算机上需要经过编译和解释执行两个严格区分的阶段。java的编译源程序先将java源程序翻译成与机器无关的节码(bytecode),不是通常的编译程序将源程序翻译成特定计算机的机器代码。运行时系统装载和链接需要执行的类,并做必须的优化后,解释执行字节码程序。

Ⅱ java虚拟机工作原理

从宏观上介绍一下Java虚拟机的工作原理。从最初编写的Java源文件(.java文件)是如何一步步执行的,如下图所示,首先Java源文件经过前端编译器(javac或ECJ)将.java文件编译为Java字节码文件,然后JRE加载Java字节码文件,载入系统分配给JVM的内存区,然后执行引擎解释或编译类文件,再由即时编译器将字节码转化为机器码。主要介绍下图中的类加载器和运行时数据区两个部分。

Ⅲ 如何研究Java的底层实现原理

首先介绍下如何导入jdk源码,需要下载jdk(不是jre),jdk包中会有一个src.zip,这个就是源码包
直接查看src.zip里面的java源文件非常费劲,可以在idea中查看,新建一个普通的java项目,设置下jdk则会自动把源码导入
随便打开一个jdk类库中的类Character,则可以看到源码了
jdk源码导入进来之后,则可以按照自己的需要进行阅读了,比如想了解HashMap的实现原理、查找效率、算法,则可以打开类搜索框,输入关键字则可以快速打开HashMap类源文件
jdk类库中源码很多,可以先挑几个感兴趣的去看,还可以结合测试代码一起看效果更明显。可以看ThreadLocal实现、线程池ThreadPoolExecutor、各种队列Queue的实现,NIO的实现等等,可以学习和研究的知识很多。

Ⅳ 你知道java的运行原理是什么吗

Java这一语言的执行过程也遵循这样的过程:源代码--->机器码。 但是,从源代码到机器码之间,究竟经过什么样的过程,则是Java独一无二的了。宽泛地讲,Java源代码(.java)经过java编译器(javac.exe)编译之后,并没有直接转化为机器码,而是转化成一种中间格式,成为字节码(.class),字节码再经过java虚拟机转化成特定CPU架构的机器码。也正是因为这一中间物,java才有所谓的跨平台。在windows平台上编译好的字节码,到linux平台后,经过为linux而设计的Java虚拟机解释后即可执行。跨平台这一特征,是通过字节码和JVM来实现的。
因此,想搞清楚java程序到底是如何运行的,重点在于弄明白字节码是如何被转化成跟CPU架构相关的机器码然后被执行的。也就是要理解JVM到底是如何工作的。在了解JVM之前,我们再跳出来一下,先看看什么是虚拟机。所谓虚拟机,我是这么理解的:用软件的方式模拟出跟硬件类似的环境,比如说寄存器、存储器等等。当然,所有最终的工作还是由原来的CPU来完成。比如说VirtualBox这个虚拟机产品,它其实就是一个应用程序,用某种编程语言编写的应用程序。当运行这个应用程序时,它会要求操作系统给它独立施展手脚的空间:给我一些内存,给我一定的CPU时间片,然后不用管我了。你可能会问,寄存器是硬件啊,它怎么能划分啊,难道是时间划分?不是的,像内存这样的硬件,可以给虚拟机一块独立的内存块,但是寄存器之后的,则需要用“模拟仿真”的方式来模拟。OK,回到Java虚拟机。到底什么是Java虚拟机,很难有一个十分明确的定义,狭窄一点说,它就是一个应用程序,大部分用C++编写的。宽泛地说,它就是执行字节码的一整个环境。

Ⅳ JAVA动态代理设计原理及如何实现

JDK的动态代理依靠接口实现,如果有些类并没有实现接口,则不能使用JDK代理,这就要使用cglib动态代理了。
Cglib动态代理
JDK的动态代理机制只能代理实现了接口的类,而不能实现接口的类就不能实现JDK的动态代理,cglib是针对类来实现代理的,他的原理是对指定的目标类生成一个子类,并覆盖其中方法实现增强,但因为采用的是继承,所以不能对final修饰的类进行代理。
动态代理的实现应用到的技术
1、动态编译技术,可以使用Java自带的JavaCompiler类,也可以使用CGLIB、ASM等字节码增强技术,Java的动态代理包括Spring的内部实现貌似用的都是这个
2、反射,包括对于类.class和getClass()方法的理解,Method类、Constructor类的理解
3、IO流,主要就是字符输出流FileWriter
4、对于ClassLoader的理解
动态代理简单实现
在java的java.lang.reflect包下提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口,通过这个类和这个接口可以生成JDK动态代理类和动态代理对象。

Ⅵ 什么是JVMJava跨平台的原理是什么

首先我们要理解什么是跨平台,所谓的跨平台就是JAVA写的一份代码可以在任意的操作系统平台上运行。

为什么跨平台会成为一个问题呢?因为每一个操作系统平台支持不同的指令集我们所写的代码经过编译之后只能适用于一个平台,换一个平台就不支持了。而JAVA完美的解决了这个问题。

Java的一大特色就是“write once, run anywhere”即“一次编译,到处运行”。就是说你不用专门为每个平台写一份代码,你写的Java程序在任何平台都能跑起来。

它的实现原理是在系统层面上又增加了一层虚拟机(Java Virtual Machine,简称JVM),且为每个平台都定制了对应的虚拟机。然后Java程序是在虚拟机上跑的,因此平台无关。

Java的运行流程是:程序员写了源代码(Source Code,.java后缀,跨平台),然后经过编译器编译成字节码(Byte Code,.class后缀,二进制文件),字节码是所有虚拟机都能理解的中间文件。然后交给虚拟机(每个平台都有对应的虚拟机)去运行。

所以对“write once, run anywhere”更准确的理解是,“一次编译,到处装虚拟机,所以到处运行”。

整个流程如下图所示。

Ⅶ java反射机制的实现原理

反射机制就是java语言在运行时拥有一项自观的能力。
通过这种能力可以彻底的了解自身的情况为下一步的动作做准备。
下面具体介绍一下java的反射机制。这里你将颠覆原来对java的理解。
Java的反射机制的实现要借助于4个类:class,Constructor,Field,Method;
其中class代表的时类对象,
Constructor-类的构造器对象,
Field-类的属性对象,
Method-类的方法对象。
通过这四个对象我们可以粗略的看到一个类的各个组成部分。
Class:程序运行时,java运行时系统会对所有的对象进行运行时类型的处理。
这项信息记录了每个对象所属的类,虚拟机通常使用运行时类型信息选择正 确的方法来执行(摘自:白皮书)。
但是这些信息我们怎么得到啊,就要借助于class类对象了啊。
在Object类中定义了getClass()方法。我 们可以通过这个方法获得指定对象的类对象。然后我们通过分析这个对象就可以得到我们要的信息了。
比如:ArrayList arrayList;
Class clazz = arrayList.getClass();
然后我来处理这个对象clazz。
当然了Class类具有很多的方法,这里重点将和Constructor,Field,Method类有关系的方法。
Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一,它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查,或者说“自审”,并能直接操作程序的内部属性。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是个人认为要想对java有个更加深入的了解还是应该掌握的。
reflection的工作机制
考虑下面这个简单的例子,让我们看看 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")获取指定的类的对象
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);
}
}
}
按如下语句执行:
java DumpMethods java.util.ArrayList
这个程序使用 Class.forName 载入指定的类,然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。
Java类反射中的主要方法
对于以下三类组件中的任何一类来说
-- 构造函数、字段和方法
-- java.lang.Class 提供四种独立的反射调用,以不同的方式来获得信息。调用都遵循一种标准格式。以下是用于查找构造函数的一组反射调用:
Constructor getConstructor(Class[] params) -- 获得使用特殊的参数类型的公共构造函数,
Constructor[] getConstructors() -- 获得类的所有公共构造函数
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) -- 获得使用特定参数类型的构造函数(与接入级别无关)
Constructor[] getDeclaredConstructors() -- 获得类的所有构造函数(与接入级别无关)
获得字段信息的Class 反射调用不同于那些用于接入构造函数的调用,在参数类型数组中使用了字段名:
Field getField(String name) -- 获得命名的公共字段
Field[] getFields() -- 获得类的所有公共字段
Field getDeclaredField(String name) -- 获得类声明的命名的字段
Field[] getDeclaredFields() -- 获得类声明的所有字段
用于获得方法信息函数:
Method getMethod(String name, Class[] params) -- 使用特定的参数类型,获得命名的公共方法
Method[] getMethods() -- 获得类的所有公共方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) -- 使用特写的参数类型,获得类声明的命名的方法
Method[] getDeclaredMethods() -- 获得类声明的所有方法
使用 Reflection:
用于 reflection 的类,如 Method,可以在 java.lang.relfect 包中找到。使用这些类的时候必须要遵循三个步骤:
第一步是获得你想操作的类的 java.lang.Class 对象。
在运行中的 Java 程序中,用 java.lang.Class 类来描述类和接口等。
下面就是获得一个 Class 对象的方法之一:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
这条语句得到一个 String 类的类对象。还有另一种方法,如下面的语句:
Class c = int.class;
或者
Class c = Integer.TYPE;
它们可获得基本类型的类信息。其中后一种方法中访问的是基本类型的封装类 (如 Intege ) 中预先定义好的 TYPE 字段。
第二步是调用诸如 getDeclaredMethods 的方法,以取得该类中定义的所有方法的列表。
一旦取得这个信息,就可以进行第三步了——使用 reflection API 来操作这些信息,如下面这段代码:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
System.out.println(m[0].toString());
它将以文本方式打印出 String 中定义的第一个方法的原型。
处理对象:
a.创建一个Class对象
b.通过getField 创建一个Field对象
c.调用Field.getXXX(Object)方法(XXX是Int,Float等,如果是对象就省略;Object是指实例).
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属性名
Field heightField;
//Integer属性值
Integer heightValue;
//创建一个Class对象
Class c = r.getClass();
//.通过getField 创建一个Field对象
heightField = c.getField("height");
//调用Field.getXXX(Object)方法(XXX是Int,Float等,如果是对象就省略;Object是指实例).
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是什么东西

Java是一门面向对象编程语言,不仅吸收了C++语言的各种优点,还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念,因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表,极好地实现了面向对象理论,允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。
Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点 。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等 。
Java的工作原理由四方面组成:
(1)Java编程语言
(2)Java类文件格式
(3)Java虚拟机
(4)Java应用程序接口
当编辑并运行一个Java程序时,需要同时涉及到这四种方面。使用文字编辑软件(例如记事本、写字板、UltraEdit等)或集成开发环境(Eclipse、MyEclipse等)在Java源文件中定义不同的类 ,通过调用类(这些类实现了Java API)中的方法来访问资源系统,把源文件编译生成一种二进制中间码,存储在class文件中,然后再通过运行与操作系统平台环境相对应的Java虚拟机来运行class文件,执行编译产生的字节码,调用class文件中实现的方法来满足程序的Java API调用 。

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