对于任何一门语言，要想达到精通的程度，研究它的执行原理（或者叫底层机制）都是一个不错的途径。在本文中，我们将重点关注java源码的执行原理，即程序员从编写JAVA源码到最终产品形成的整个过程都经历了什么？每个步骤是如何执行的？执行的原则是什么？1、编写java源程序Java源文件：指存放java源代码的文件。在这里，小编建了一个前端学习交流按钮群：132667127，自己整理的最新前端资料和进阶开发教程。有需要的可以加群一起学习交流。我们先看下面的代码：//MyTest被public修饰，所以存放java源码的文件名为MyTestpublicclassMyTest{publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("TestJava执行过程.");}}//因为MyTest是public修饰的，所以A类不能用public修饰classA{}//因为MyTest是public修饰的，所以B类不能用public修饰classB{}1.名称java源文件的类名就是源文件中public类的名字2.一个java源文件可以包含多个类，但是只允许一个类是public2.编译java源代码当java源程序是coded，它需要由编译器编译。安装好jdk后，我们打开jdk目录，里面有两个.exe文件，分别是javac.exe（编译源代码，xxx.java文件）和java.exe（执行字节码，xxx.class文件）。如下图显示：1、切换到MyTest.java文件夹下2、用javac.exe编译MyTest.java后，发现e:\Blogs目录下多了以class为后缀的文件：A.class,B.classandMyTest.classTip:javac.exe编译java源码的时候，java源码有几个类，会编译成对应的字节码文件（.class文件）。其中，字节码文件的文件名就是各个类的类名。需要注意的是，即使类没有在源文件中定义，但是被源文件引用了，编译后也会编程对应的字节码文件。比如A类引用了C类，但是A类的源文件中并没有定义C类，C类编译后也被编译成对应的字节码文件C。每天访问技术博文推送。3、执行java源文件执行java源文件，用java.exe执行到现在。java源程序基本上是执行结果，正确打印预期结果。那么，上面的步骤可以总结如下：综上所述，JVM中的Execution已经抽象出来了。接下来我们就来分析字节码文件（.class文件）在虚拟机中是如何一步步执行的。四、JVM如何执行字节码文件1.加载字节码文件。.java源代码被javac.exe编译器编译成.class字节码文件后，接下来的工作就交给了JVM。JVM首先通过类加载器（ClassLoader）将类文件和相关的JavaAPI加载到JVM中，供JVM进行后续处理。该阶段涉及以下基本概念和知识。1）JDK、JRE和JVM的关系JDK（JavaDevelopmentKit），Java开发工具包，主要用于开发，在JDK7之前，JDK包括JREJRE（JavaRuntimeEnvironment），Java程序运行的核心环境，包括JVM和一些核心库JVM（JavaVirtualMachine），VM是计算设备的一种规范，是一种虚拟的计算机，是在实际计算机上模拟各种计算机功能来实现的，是JRE的核心模块。2)JVMJVM是计算设备的规范。它是在实际计算机上模拟各种计算机功能而实现的虚拟计算机。Java虚拟机的主要任务是加载类文件并执行其中的字节码。在不同的Java虚拟机中，执行引擎可能有不同的实现。引擎大致有以下几类：一次性字节码解释引擎、实时编译引擎、自适应优化器、虚拟机实现方式，使用软件、硬件、软硬件组合，具体要看具体厂商。3）什么是ClassLoader虚拟机的主要任务是加载class文件并执行其中的字节码，class文件是由虚拟机的类加载器（ClassLoader）完成的。可能有多个类加载器。任何java应用程序都可能使用两种类加载器，即启动类加载器（bootstrap）和用户自定义类加载器。启动类加载器是Java虚拟机唯一实现的一部分，分为原始类加载器、系统类加载器或默认类加载器。它的主要功能是从操作系统的磁盘中加载相应的类，比如JavaAPI类。User-definedloadingclasses，即以用户自定义的方式加载类。2.将字节码文件存放在JVM内存区JAVA虚拟机运行程序的时候，需要内存来存放很多东西。例如字节码、程序创建的对象、传递给方法的参数、返回值、局部变量、操作的中间结果等，这些相关信息被组织到“运行时数据区”中。根据制造商的不同，在Java虚拟机中，运行时数据区也不同。有些运行时数据区由线程共享，有些只能由特定线程共享。运行时数据区大致可以分为几个区域：方法区、堆区、栈区、PC寄存器区和本地方法栈区。该阶段涉及以下基本概念和知识。1）方法区方法区用于存放解析加载类文件的相关信息。当一个类文件被虚拟加载时，它会从类文件中包含的二进制数据中解析出类型信息，然后将相关信息存储在方法区中。2）堆堆用来存放相关的引用类型，比如新建的对象。程序运行时，虚拟机将程序在运行时创建的所有对象都放入堆中。3）PC寄存器PC寄存器主要用于存放线程。当一个新的线程被创建时，该线程会得到自己的PC寄存器（程序计数器）和一个java栈。Java虚拟机没有寄存器，其指令集使用Java栈来存储中间数据。4）栈区栈区主要用来存放值类型，比如基本数据类型。需要注意的是，String是引用类型，存储在堆中。Java堆栈由许多堆栈帧组成。堆栈帧包含Java方法调用的状态。当一个线程调用一个方法时，虚拟机将一个新的栈帧压入该线程的Java栈中。当方法返回时，这个堆栈帧从Java堆栈中弹出。3.执行引擎与运行时数据区交互。运行时数据区为执行引擎提供执行环境和相关数据。执行引擎与运行时数据区进行交互，获取执行所需的相关信息，存储执行的中间结果等。4.执行引擎与native方法接口当要执行native方法时，执行引擎会调用nativemethod接口获取相关的OSnative方法。请注意，本机方法与操作系统紧密耦合。5.JVM在特定操作系统上执行。JVM通过调用本地接口获取本地方法，从而实现在特定平台上执行。比如在Linux系统上执行，在Windows系统上执行，在Unix系统上执行。
