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java的执行过程

发布时间: 2022-05-06 11:16:01

A. java程序的执行步骤

通过下面这个程序你可以清晰地看到执行过程,方括号里的数字代表执行顺序。
-------------------------------------------------------
public class BreakLoop{
static int s=0;
public static void main (String[] args)
{
for (int i=0;i<3;i++)
{
System.out.print("Pass"+i+":");
for(int j=0;j<100;j++)
{
if(j==15) break;
System.out.print(j+"["+(s++)+"]");
}
System.out.println();
}
System.out.println("Loops Complete.");
}
}

B. java运行的五个步骤

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)。
下面通过以下这个java程序,来说明java程序从编译到最后运行的整个流程。代码如下:
//MainApp.java
public class MainApp {
public static void main(String[] args) {
Animal animal = new Animal("Puppy");
animal.printName();
}
}
//Animal.java
public class Animal {
public String name;
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
public void printName() {
System.out.println("Animal ["+name+"]");
}
}
第一步(编译): 创建完源文件之后,程序会先被编译为.class文件。Java编译一个类时,如果这个类所依赖的类还没有被编译,编译器就会先编译这个被依赖的类,然后引用,否则直接引用,这个有点象make。如果java编译器在指定目录下找不到该类所其依赖的类的.class文件或者.java源文件的话,编译器话报“cant find symbol”的错误。

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所有token(类名,成员变量名等等)以及符号引用(方法引用,成员变量引用等等);方法字节码放的是类中各个方法的字节码。下面是MainApp.class通过反汇编的结果,我们可以清楚看到.class文件的结构:
第二步(运行):java类运行的过程大概可分为两个过程:1、类的加载 2、类的执行。需要说明的是: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。
下面是程序运行的详细步骤:
在编译好java程序得到MainApp.class文件后,在命令行上敲java AppMain。系统就会启动一个jvm进程,jvm进程从classpath路径中找到一个名为AppMain.class的二进制文件,将MainApp的类信息加载到运行时数据区的方法区内,这个过程叫做MainApp类的加载。
然后JVM找到AppMain的主函数入口,开始执行main函数。
main函数的第一条命令是Animal animal = new Animal("Puppy");就是让JVM创建一个Animal对象,但是这时候方法区中没有Animal类的信息,所以JVM马上加载Animal类,把Animal类的类型信息放到方法区中。
加载完Animal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Animal实例分配内存, 然后调用构造函数初始化Animal实例,这个Animal实例持有着指向方法区的Animal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。
当使用animal.printName()的时候,JVM根据animal引用找到Animal对象,然后根据Animal对象持有的引用定位到方法区中Animal类的类型信息的方法表,获得printName()函数的字节码的地址。
开始运行printName()函数。
特别说明:java类中所有public和protected的实例方法都采用动态绑定机制,所有私有方法、静态方法、构造器及初始化方法都是采用静态绑定机制。而使用动态绑定机制的时候会用到方法表,静态绑定时并不会用到。

C. 谁能简单阐述下java编译执行的过程

Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上,就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程,随后对JVM规格描述作一说明。

一.Java源文件的编译、下载、解释和执行
Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码?字节码。这一编译过程同C/C++的编译有些不同。当C编译器编译生成一个对象的代码时,该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此,在编译过程中,编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量,以保证程序运行。Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用,也不确定程序执行过程中的内存布局,而是将这些符号引用信息保留在字节码中,由解释器在运行过程中创立内存布局,然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。

运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。解释执行过程分三部进行:代码的装入、代码的校验和代码的执行。装入代码的工作由"类装载器"(class loader)完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码,这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。当类装载器装入一个类时,该类被放在自己的名字空间中。除了通过符号引用自己名字空间以外的类,类之间没有其他办法可以影响其他类。在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内,而所有从外部引进的类,都有一个自己独立的名字空间。这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率,同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。当装入了运行程序需要的所有类后,解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。通过在这一阶段确定代码的内存布局,Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题,同时也防止了代码对地址的非法访问

随后,被装入的代码由字节码校验器进行检查。校验器可发现操作数栈溢出,非法数据类型转化等多种错误。通过校验后,代码便开始执行了。

Java字节码的执行有两种方式:
1.即时编译方式:解释器先将字节码编译成机器码,然后再执行该机器码。
2.解释执行方式:解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有操作。
通常采用的是第二种方法。由于JVM规格描述具有足够的灵活性,这使得将字节码翻译为机器代码的工作

具有较高的效率。对于那些对运行速度要求较高的应用程序,解释器可将Java字节码即时编译为机器码,从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

二.JVM规格描述
JVM的设计目标是提供一个基于抽象规格描述的计算机模型,为解释程序开发人员提很好的灵活性,同时也确保Java代码可在符合该规范的任何系统上运行。JVM对其实现的某些方面给出了具体的定义,特别是对Java可执行代码,即字节码(Bytecode)的格式给出了明确的规格。这一规格包括操作码和操作数的语法和数值、标识符的数值表示方式、以及Java类文件中的Java对象、常量缓冲池在JVM的存储映象。这些定义为JVM解释器开发人员提供了所需的信息和开发环境。Java的设计者希望给开发人员以随心所欲使用Java的自由。

JVM定义了控制Java代码解释执行和具体实现的五种规格,它们是:
JVM指令系统
JVM寄存器
JVM栈结构
JVM碎片回收堆
JVM存储区

2.1JVM指令系统

JVM指令系统同其他计算机的指令系统极其相似。Java指令也是由 操作码和操作数两部分组成。操作码为8位二进制数,操作数进紧随在操作码的后面,其长度根据需要而不同。操作码用于指定一条指令操作的性质(在这里我们采用汇编符号的形式进行说明),如iload表示从存储器中装入一个整数,anewarray表示为一个新数组分配空间,iand表示两个整数的"与",ret用于流程控制,表示从对某一方法的调用中返回。当长度大于8位时,操作数被分为两个以上字节存放。JVM采用了"big endian"的编码方式来处理这种情况,即高位bits存放在低字节中。这同 Motorola及其他的RISC CPU采用的编码方式是一致的,而与Intel采用的"little endian "的编码方式即低位bits存放在低位字节的方法不同。

Java指令系统是以Java语言的实现为目的设计的,其中包含了用于调用方法和监视多先程系统的指令。Java的8位操作码的长度使得JVM最多有256种指令,目前已使用了160多种操作码。

2.2JVM指令系统

所有的CPU均包含用于保存系统状态和处理器所需信息的寄存器组。如果虚拟机定义较多的寄存器,便可以从中得到更多的信息而不必对栈或内存进行访问,这有利于提高运行速度。然而,如果虚拟机中的寄存器比实际CPU的寄存器多,在实现虚拟机时就会占用处理器大量的时间来用常规存储器模拟寄存器,这反而会降低虚拟机的效率。针对这种情况,JVM只设置了4个最为常用的寄存器。它们是:
pc程序计数器
optop操作数栈顶指针
frame当前执行环境指针
vars指向当前执行环境中第一个局部变量的指针
所有寄存器均为32位。pc用于记录程序的执行。optop,frame和vars用于记录指向Java栈区的指针。

2.3JVM栈结构

作为基于栈结构的计算机,Java栈是JVM存储信息的主要方法。当JVM得到一个Java字节码应用程序后,便为该代码中一个类的每一个方法创建一个栈框架,以保存该方法的状态信息。每个栈框架包括以下三类信息:
局部变量
执行环境
操作数栈

局部变量用于存储一个类的方法中所用到的局部变量。vars寄存器指向该变量表中的第一个局部变量。
执行环境用于保存解释器对Java字节码进行解释过程中所需的信息。它们是:上次调用的方法、局部变量指针和操作数栈的栈顶和栈底指针。执行环境是一个执行一个方法的控制中心。例如:如果解释器要执行iadd(整数加法),首先要从frame寄存器中找到当前执行环境,而后便从执行环境中找到操作数栈,从栈顶弹出两个整数进行加法运算,最后将结果压入栈顶。
操作数栈用于存储运算所需操作数及运算的结果。

2.4JVM碎片回收堆

Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。解释器具体承担为类实例分配空间的工作。解释器在为一个实例分配完存储空间后,便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。一旦对象使用完毕,便将其回收到堆中。
在Java语言中,除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。在SUN公司开发的Java解释器和Hot Java环境中,碎片回收用后台线程的方式来执行。这不但为运行系统提供了良好的性能,而且使程序设计人员摆脱了自己控制内存使用的风险。

2.5JVM存储区

JVM有两类存储区:常量缓冲池和方法区。常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。方法区则用于存储Java方法的字节码。对于这两种存储区域具体实现方式在JVM规格中没有明确规定。这使得Java应用程序的存储布局必须在运行过程中确定,依赖于具体平台的实现方式。

JVM是为Java字节码定义的一种独立于具体平台的规格描述,是Java平台独立性的基础。目前的JVM还存在一些限制和不足,有待于进一步的完善,但无论如何,JVM的思想是成功的。

对比分析:如果把Java原程序想象成我们的C++原程序,Java原程序编译后生成的字节码就相当于C++原程序编译后的80x86的机器码(二进制程序文件),JVM虚拟机相当于80x86计算机系统,Java解释器相当于80x86CPU。在80x86CPU上运行的是机器码,在Java解释器上运行的是Java字节码。

Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”,但该“CPU”不是通过硬件实现的,而是用软件实现的。Java解释器实际上就是特定的平台下的一个应用程序。只要实现了特定平台下的解释器程序,Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行,这是Java跨平台的根本。当前,并不是在所有的平台下都有相应Java解释器程序,这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因,它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。

D. 求java代码的详细执行过程顺带说一下eclipse中怎么可以看到代码的执行步骤呢谢谢

最基本的操作是:
1.首先在一个java文件中设断点,然后debug as-->open debug Dialog,然后在对话框中选类后--> Run

当程序走到断点处就会转到debug视图下。
2.F5键与F6键均为单步调试,F5是step into,也就是进入本行代码中执行,F6是step over,
也就是执行本行代码,跳到下一行,
3.F7是跳出函数
4.F8是执行到最后。

1.Step Into (also F5) 跳入
2.Step Over (also F6) 跳过
3.Step Return (also F7) 执行完当前method,然后return跳出此method
4.step Filter 逐步过滤 一直执行直到遇到未经过滤的位置或断点(设置Filter:window-preferences-java-Debug-step Filtering)
5.resume 重新开始执行debug,一直运行直到遇到breakpoint
6.hit count 设置执行次数 适合程序中的for循环(设置 breakpoint view-右键hit count)
7.inspect 检查 运算。执行一个表达式显示执行值
8.watch 实时地监视变量的变化

9.我们常说的断点(breakpoints)是指line breakpoints,除了line breakpoints,还有其他的断点类型:field(watchpoint)breakpoint,method breakpoint,exception breakpoint.
10.field breakpoint 也叫watchpoint(监视点) 当成员变量被读取或修改时暂挂
11.添加method breakpoint 进入/离开此方法时暂挂(Run-method breakpoint)
12.添加Exception breakpoint 捕抓到Execption时暂挂(待续...)
断点属性:
1.hit count 执行多少次数后暂挂 用于循环
2.enable condition 遇到符合你输入条件(为ture\改变时)就暂挂
3.suspend thread 多线程时暂挂此线程
4.suspend VM 暂挂虚拟机

13.variables 视图里的变量可以改变变量值,在variables 视图选择变量点击右键--change value.一次来进行快速调试。
14.debug 过程中修改了某些code后--〉save&build-->resume-->重新暂挂于断点

E. Java项目执行过程

大概这样。

1、表单(login.jsp)提交给Action

2、Action调用业务层

3、业务层调用

4、调用持久层(或者直接调用数据库)获取数据

5、数据依次返还,最后到ok.jsp展现给用户。

F. 简述java语言的执行过程

先编写好.java的文件,这个成为源文件,在使用javac编译源文件,得到.class文件(javac
Test.java),最后执行java命令得到结果(java
Test)。

G. 简述JAVA程序运行过程

1,如果java文件没有package,就默认给文件加上"无名"package;
2,默认导入java.lang包,所以我们的java程序中可以使用Sting,Math,Integer等类,包括一些异常类;
3,如果生成的类没有父类,则为这个类隐式加上父类:Object;因此,包括Object中的许多方法可以使用;
4,字段的初始化;

二,我们所看的到的:
既然看的到,就先看程序运行结果:

public class JRun1 {

public JRun1() {
System.out.println(" 构造函数");
}
static
{
System.out.println("static{}");
}
{
System.out.println("{}");
}

public static void main(String[] args) {
System.out.println("main()");
}

}
运行结果:
static{}
main()

显然,程序运行时,先运行:
static
{
System.out.println("static{}");
}
再调用main();

如果我们在类中建立一个对象:
public class JRun1 {

public JRun1() {
System.out.println(" 构造函数");
}

static
{
System.out.println("static{}");
}

{
System.out.println("{}");
}

public static void main(String[] args) {
System.out.println("main()");
new JRun1();
}
}

运行结果:
static{}
main()
{}
构造函数

从而,我们得出:
建立一个非主类对象,顺序为:静态初始化块static{}-->初始化块{}-->构造函数constructor;

那么,牵涉到继承,运行流程又如何?

看程序:

class JRun1Father{
JRun1Father(){
System.out.println("父类构造函数");
}

static{
System.out.println("父类静态初始化块");
}

{
System.out.println("父类初始化块");
}

}

public class JRun1 extends JRun1Father{

public JRun1() {
System.out.println("子类构造函数");
}

static
{
System.out.println("子类静态初始化块");
}

{
System.out.println("子类初始化块");
}

public static void main(String[] args) {
//System.out.println("主方法)");
new JRun1();
}
}

运行结果:

父类静态初始化块
子类静态初始化块
父类初始化块
父类构造函数
子类初始化块
子类构造函数

所以,牵涉到父类:父静态-->子静态-->父初始化及构造-->子初始化及构造;
注意:初始化块和构造是接连运行的,不会父类子类交替.

H. java文件是怎么执行的

首先:使用javac命令把.java文件编译成.class文件(字节码文件)
然后:JVM(java虚拟机)装载.class文件并翻译成机器码后运行java程序;
共同学习-----请参考:
我们手工执行java程序是这样的:
1 在记事本中或者是UE的文本编辑器中,写好源程序;
2 使用javac命令把源程序编译成.class文件;
编译后的.class(类字节码)文件中会包含以下内容:

ConstantPool:符号表;
FieldInfo:类中的成员变量信息;
MethodInfo:类中的方法描述;
Attribute:可选的附加节点。
FieldInfo节点包含成员变量的名称,诸如public,private,static等的标志。ConstantValue属性用来存储静态的不变的成员变量的值。Deprecated和Synthetic被用来标记一个成员变量是不被推荐的或由编译器生成的。

3 有了.class文件,我们执行 java 解释命令就可以运行java程序了。

现在我们主要讨论一下,当执行 java这个命令后,会发生什么事情呢?
首先,JVM装载.class,也就是类装载器装载类字节码。一个类装载器本身也是一个java类,所以,类装载器自身也需要被另外一个类装载器装载,这就出现了类似先有蛋,还是先有鸡的问题。但JAVA中的类装载器的这个问题却很容易解决。JAVA的虚拟机(JVM)中内嵌了一个称为Bootstrap类装载器,它是用特定于操作系统的本地代码实现的,属于JAVA虚拟机的内核,Bootstrap类不用专门的类装载器去进行装载。Bootstrap类负责加载JAVA核心包中的类(即rt.jar文件中的类),这些类的Class.getClassLoader()方法返回值为null,即表示是Bootstrap类装载器。JAVA核心包中有另外两个类装载器:ExtClassLoader和AppClassLoader,它们都是用JAVA语言编写的JAVA类,其中ExtClassLoader类装载负责加载存放在<JAVA_HOME>/jre/lib/ext目录下的jar包中的类,AppClassLoader负责加载应用程序的启动执行类,即当使用java命令去启动执行一个类时,JAVA虚拟机使用AppClassLoader加载这个类。在编译和运行JAVA程序时,都会通过ExtClassLoader类装载器去<JAVA_HOME>/jre/lib/ext目录下的JAR包中搜索要加载的类,所以,如果将包含例如Servlet API的jar包或者是javamail.jar包复制到该目录下,在编译Servlet或JavaMail程序时,就不必在CLASSPATH环境变量中增加包含Servlet API的jar包或者是javamail.jar包文件。
以上,就是一个JAVA程序执行的大致过程。

I. java工作原理

Java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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