java内存编译
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。
❷ java 编译优化问题
java编译的结果是字节码而不是二进制，所以在运行时vm的优化才是重要的，包括VM的回收策略、分配给VM内存的大小都能在一定程度上影响性能。Sun的VM支持热点编译，对高频执行的代码段翻译的2进制会进行缓存，这也是VM的一种优化。
IBM JVM处理数学运算速度最快，BEA JVM处理大量线程和网络socket性能最好，而Sun JVM处理通常的商业逻辑性能最好。不过Hotspot的Server mode被报告有稳定性的问题。
Java 的最大优势不是体现在执行速度上，所以对Compiler的要求并不如c++那样高，代码级的优化还需要程序员本身的功底。
贴个java的运行参数：
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虚拟机（JVM）参数配置说明
在Java、J2EE大型应用中，JVM非标准参数的配置直接关系到整个系统的性能。
JVM非标准参数指的是JVM底层的一些配置参数，这些参数在一般开发中默认即可，不需
要任何配置。但是在生产环境中，为了提高性能，往往需要调整这些参数，以求系统达
到最佳新能。
另外这些参数的配置也是影响系统稳定性的一个重要因素，相信大多数Java开发人员都
见过“OutOfMemory”类型的错误。呵呵，这其中很可能就是JVM参数配置不当或者就没
有配置没意识到配置引起的。
为了说明这些参数，还需要说说JDK中的命令行工具一些知识做铺垫。
首先看如何获取这些命令配置信息说明：
假设你是windows平台，你安装了J2SDK，那么现在你从cmd控制台窗口进入J2SDK安装目
录下的bin目录，然后运行java命令，出现如下结果，这些就是包括java.exe工具的和
JVM的所有命令都在里面。
-----------------------------------------------------------------------
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
-----------------------------------------------------------------------
在控制台输出信息中，有个-X（注意是大写）的命令，这个正是查看JVM配置参数的命
令。
其次，用java -X 命令查看JVM的配置说明：
运行后如下结果，这些就是配置JVM参数的秘密武器，这些信息都是英文的，为了方便
阅读，我根据自己的理解翻译成中文了（不准确的地方还请各位博友斧正）
-----------------------------------------------------------------------
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配置参数中文说明：
-----------------------------------------------------------------------
1、-Xmixed mixed mode execution (default)
混合模式执行
2、-Xint interpreted mode execution only
解释模式执行
3、-Xbootclasspath:<directories and zip/jar files separated by ;>
set search path for bootstrap classes and resources
设置zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径
3、-Xbootclasspath/a:<directories and zip/jar files separated by ;>
append to end of bootstrap class path
追加zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径
4、-Xbootclasspath/p:<directories and zip/jar files separated by ;>
prepend in front of bootstrap class path
预先加载zip/jar资源或者类（.class文件）存放目录路径
5、-Xnoclassgc disable class garbage collection
关闭类垃圾回收功能
6、-Xincgc enable incremental garbage collection
开启类的垃圾回收功能
7、-Xloggc:<file> log GC status to a file with time stamps
记录垃圾回日志到一个文件。
8、-Xbatch disable background compilation
关闭后台编译
9、-Xms<size> set initial Java heap size
设置JVM初始化堆内存大小
10、-Xmx<size> set maximum Java heap size
设置JVM最大的堆内存大小
11、-Xss<size> set java thread stack size
设置JVM栈内存大小
12、-Xprof output cpu profiling data
输入CPU概要表数据
13、-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default
执行严格的代码检查，预测可能出现的情况
14、-Xrs rece use of OS signals by Java/VM (see
documentation)
通过JVM还原操作系统信号
15、-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions
对JNI函数执行检查
16、-Xshare:off do not attempt to use shared class data
尽可能不去使用共享类的数据
17、-Xshare:auto use shared class data if possible (default)
尽可能的使用共享类的数据
18、-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.
尽可能的使用共享类的数据，否则运行失败
The -X options are non-standard and subject to change without notice.
❸ .java文件怎么编译啊
安装完JDK后还需要对环境变量进行设置：
1、双击“我的电脑”
2、双击“控制面板”
3、双击“系统”
4、点击“高级”选项卡，
5、点击“环境变量”按钮
6、可以看到上图的界面中有“Administrator的用户变量”和“系统变量”两个列表框，建议设置在“系统变量”中，因此点击“系统变量”下面的“新建”按钮，在弹出的窗口中的“变量名”框中填入：JAVA_HOME；“变量名”框中填入JDK的安装路径；
7、点击“确定”按钮，添加“JAVA_HOME”成功，继续点击“新建”按钮，在弹出的窗口中的“变量名”框中填入：classpath；“变量值”框中填入：.;jdk安装目录\lib\tools.jar; jdk安装目录\lib\dt.jar;
8、点击“确定”按钮，添加“classpath”成功。在“系统变量”列表框中找到“Path”这行（如果列表中没有，则直接新建），如下图蓝色选中区域：
9、点击“编辑”按钮，在弹出的窗口中的 “变量值”框中添加：.; jdk安装目录\bin;
❹ java 编译过程
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。
Java将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( java命令 )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。
❺ 请问java程序在编译和运行时有什么区别，系统分别都会做什么
Java程序的编译
使用命令： javac *.java
编译时，会将写的.java文件（高级语言），生成相应的字节码文件.class文件（二进制代码）
Java程序的执行
使用命令：java *
流程： 加载到 -- 连接 ---- 初始化 ...
运行时，首先会由将相应的.class文件，加载到内存中，并验证.class文件的有效性，将相应类的Class加载到内存中，并对类中的静态变量进行初始化操作，然后就由 主 类开始执行
具体的可以看一下 JVM 类加载过程，以及jVM的内存分配机制
❻ java中是什么时候分配内存编译期还是运行期
这肯定是运行期
编译的时候，跟内存都没关系，完全是java代码转成字节码的过程，你写的代码没有任何计算、运行，所以根本谈不上内存的分配。
❼ java程序是在编译的时候分配空间的吗，如果不是那程序在什么时候给变量分配内存空间
编译的时候是不会分配空间的，只是将java代码编译成字节码。是在运行这段代码的时候才会分配。javac XX.java是编译代码，java XX时候是运行代码。举个简单的例子：
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();
}}
当你执行到Cs c=new Cs();的时候会初始化变量。将引用变量c放入栈内存，将变量a=1放入堆内存。
❽ 如何用Java代码编译Java文件
简单点的，自己去运行javac编译
复杂点的，javax.tools.ToolProvider有个getSystemJavaCompiler方法，他可以帮你找，并在内存中编译
❾ 简述JAVA程序的编辑编译和运行过程
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。
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。
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<clinit>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。
(9)java内存编译扩展阅读：
Java整个编译以及运行的过程相当繁琐，本文通过一个简单的程序来简单的说明整个流程。
Java代码编译:是由Java源码编译器来完成;
Java字节码的执行:是由JVM执行引擎来完成
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）。
❿ java编译为什么那么慢
ecplipse编译慢，并不是说编译的工具慢，是由于工程代码很多，导致内存短时间产生不够的现象，表现出来的就是很慢。
很多程序在进行大数据的计算或者数据库的操作，都需要很多的内存来计算或者保存数据，编译环境这时候就会很卡。