Java 运行和编译的过程

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）（编译） 2、字节码由java虚拟机解释运行。（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）。

举例

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。

//MainApp.java  
public class MainApp {  
    public static void main(String[] args) {  
        Animal animal = new Animal("Cat");  
        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);  
    }  
}

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。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。
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。

下面是程序运行期的详细步骤：

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(“Cat”);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。（new的时候才会加载）
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。

类加载简述

(1) 装载：查找和导入Class文件；

(2) 链接：把类的二进制数据合并到JRE中；
- (a)校验：检查载入Class文件数据的正确性；
- (b)准备：给类的静态变量分配存储空间；
- (c)解析：将符号引用转成直接引用；
(3) 初始化：对类的静态变量，静态代码块执行初始化操作

Java程序可以动态扩展是由运行期动态加载和动态链接实现的；比如：如果编写一个使用接口的应用程序，可以等到运行时再指定其实际的实现(多态)，解析过程有时候还可以在初始化之后执行；比如：动态绑定(多态)。运行时动态加载需要加载的对象（反射）

https://www.cnblogs.com/qiumingcheng/p/5398610.html

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