java编译器原理与实现

❶ 简述jvm工作原理

java是一种技术，它由四方面组成：Java编程语言、Java类文件格式、Java虚拟机和Java应用程序接口(Java API)。

运行期环境代表着Java平台，开发人员编写Java代码(.java文件)，然后将之编译成字节码(.class文件)，再然后字节码被装入内存，一旦字节码进入虚拟机，它就会被解释器解释执行，或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行。

Java平台由Java虚拟机和Java应用程序接口搭建，Java语言则是进入这个平台的通道，用Java语言编写并编译的程序可以运行在这个平台上。

在Java平台的结构中, 可以看出，Java虚拟机(JVM) 处在核心的位置，是程序与底层操作系统和硬件无关的关键。它的下方是移植接口，移植接口由两部分组成：适配器和Java操作系统, 其中依赖于平台的部分称为适配器；JVM 通过移植接口在具体的平台和操作系统上实现；在JVM 的上方是Java的基本类库和扩展类库以及它们的API， 利用Java API编写的应用程序(application) 和小程序(Java applet) 可以在任何Java平台上运行而无需考虑底层平台, 就是因为有Java虚拟机(JVM)实现了程序与操作系统的分离，从而实现了Java 的平台无关性。

JVM在它的生存周期中有一个明确的任务，那就是运行Java程序，因此当Java程序启动的时候，就产生JVM的一个实例；当程序运行结束的时候，该实例也跟着消失了。下面我们从JVM的体系结构和它的运行过程这两个方面来对它进行比较深入的研究。

1、Java虚拟机的体系结构

·每个JVM都有两种机制：

①类装载子系统：装载具有适合名称的类或接口

②执行引擎：负责执行包含在已装载的类或接口中的指令

·每个JVM都包含：

方法区、Java堆、Java栈、本地方法栈、指令计数器及其他隐含寄存器

2、Java代码编译和执行的整个过程

也正如前面所说，Java代码的编译和执行的整个过程大概是：开发人员编写Java代码(.java文件)，然后将之编译成字节码(.class文件)，再然后字节码被装入内存，一旦字节码进入虚拟机，它就会被解释器解释执行，或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行。

（1）Java代码编译是由Java源码编译器来完成，也就是Java代码到JVM字节码（.class文件）的过程。

2）Java字节码的执行是由JVM执行引擎来完成

Java代码编译和执行的整个过程包含了以下三个重要的机制:

·Java源码编译机制

·类加载机制

·类执行机制

 

（1）Java源码编译机制

Java 源码编译由以下三个过程组成：

①分析和输入到符号表

②注解处理

③语义分析和生成class文件

最后生成的class文件由以下部分组成：

①结构信息：包括class文件格式版本号及各部分的数量与大小的信息

②元数据：对应于Java源码中声明与常量的信息。包含类/继承的超类/实现的接口的声明信息、域与方法声明信息和常量池

③方法信息：对应Java源码中语句和表达式对应的信息。包含字节码、异常处理器表、求值栈与局部变量区大小、求值栈的类型记录、调试符号信息

（2）类加载机制 JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的

❷ 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。

❸ java在线编译器实现

try{
Thread.sleep(1000);
}catch(InterruptedException e){
//扑捉发生在线程中的异常，当一个正在执行的线程被中断时就会出现这个异常，添加catch后当程序被双击停止时不会出现错误
e.printStackTrace();
}
lbClock.setText(getDate());

}

❹ java语言编译器是怎样编写的，源代码是什么

编译器本身就是一个应用程序，编译器涉及到底层的一些操作，对执行要求比较高的地方使用汇编语言编写的，主要的还是用C语言来编写实现的，在Java的安装路径下的bin目录下有很多的*.exe可执行文件，像jar.exe、javac.exe、java.exe等等，Java编译器这东西它好像不是开源的，如果你对编译器的实现感兴趣的话，推荐你看一本《编译原理》这本书，这本书对你了解编译器的实现原理有很大的帮助的。

❺ 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。

❻ jvm原理是什么呢

jvm原理是java的核心和基础，在java编译器和os平台之间的虚拟处理器。它是一种利用软件方法实现的抽象的计算机基于下层的操作系统和硬件平台，可以在上面执行java的字节码程序，java编译器只要面向JVM，生成JVM能理解的代码或字节码文件。

jvm执行程序的过程

加载.class文件，管理并分配内存，执行垃圾收，四步完成JVM环境，创建JVM装载环境和配置，装载JVM.dll，初始化JVM.dll并挂界到JNIENV(JNI调用接口)实例，调用JNIEnv实例装载并处理class类。

JVM实例和JVM执行JVM实例对应了一个独立运行的java程序，进程级别， 一个运行时的Java虚拟机(JVM)负责运行一个Java程序，当启动一个Java程序时，一个虚拟机实例诞生，当程序关闭退出，这个虚拟机实例也就随之消亡。

❼ 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。

❽ Java编译器，解释器，JVM的关系和定义

java编译器
java语言写的源程序通过java编译器，编译成与平台无关的‘字节码程序’(.class文件，也就是0，1二进制程序)，然后在os之上的java解释器中解释执行。
也相当与
注：jvm（java虚拟机）包括解释器，不同的jdk虚拟机是相同的，解释器不同。
jvm-java虚拟机
.jvm：是java的核心和基础，在java编译器和os平台之间的虚拟处理器。它是一种利用软件方法实现的抽象的计算机基于下层的操作系统和硬件平台，可以在上面执行java的字节码程序。
java编译器只要面向jvm，生成jvm能理解的代码或字节码文件。java源文件经编译成字节码程序，通过jvm将每一条指令翻译成不同平台机器码，通过特定平台运行。
jvm执行程序的过程：
i.加载。class文件
ii.管理并分配内存
iii.执行垃圾收集
jre（java运行时环境）由jvm构造的java程序的运行环境
编译时
运行时

❾ JVM的组成和运行原理是什么

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写。

1、JVM的组成：

JVM 由类加载器子系统、运行时数据区、执行引擎以及本地方法接口组成。

2、JVM的运行原理：

JVM是java的核心和基础，在java编译器和os平台之间的虚拟处理器。它是一种基于下层的操作系统和硬件平台并利用软件方法来实现的抽象的计算机，可以在上面执行java的字节码程序。java编译器只需面向JVM，生成JVM能理解的代码或字节码文件。Java源文件经编译器，编译成字节码程序，通过JVM将每一条指令翻译成不同平台机器码，通过特定平台运行。

❿ java语言编译器是怎样编写的，源代码是什么

编译器
本身就是一个应用程序，编译器涉及到底层的一些操作，对执行要求比较高的地方使用汇编语言编写的，主要的还是用C语言来编写实现的，在Java的安装路径下的bin目录下有很多的*.exe可执行文件，像jar.exe、javac.exe、java.exe等等，Java编译器这东西它好像不是开源的，如果你对编译器的实现感兴趣的话，推荐你看一本《
编译原理
》这本书，这本书对你了解编译器的实现原理有很大的帮助的。