作者：艾伦
来源：https://www.cnblogs.com/wangjiming/p/10455993.html
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首先，编写Java源程序
第二，编译Java源代码
第三，执行Java源文件
4.JVM如何执行字节码文件？
掌握任何一门语言，研究它的执行原理(或底层机制)是一个很好的方法。
在本文中，我们将重点介绍java源代码的执行原理，即从程序员编写JAVA源代码到最终产品，整个过程中发生了什么？每一步是如何进行的？实施原则是什么？
编写java源程序
java源文件：是指存储Java源代码的文件。
让我们先看看下面的代码：
//MyTest是公共修饰的，所以存储java源代码的文件名是MyTest。
公共类MyTest {
公共静态void main(String[]args){ 0
测试Java执行进程);
}
}
//因为MyTest是用public修饰的，所以A类不能用public修饰。
甲级{}
//因为MyTest是用public修饰的，所以B类不能用public修饰。
B类{}
(1)java源文件名是源文件中公共类的名称。
(2)一个java源文件可以包含多个类，但只允许一个类是公共的。
第二，编译java源代码
java源程序编码完成后，需要由编译器进行编译。
安装jdk后，我们打开jdk目录，有两个。exe文件，即javac.exe(编译源代码，xxx.class文件)和java.exe(执行字节码，xxx.class文件)。
如下图所示：
1.切换到MyTest.java文件夹。
2.javac.exe编辑MyTest.java
编译后发现目录e:Blogs中以类为后缀的文件较多：A.class、B.class、MyTest.class
Tip:当javac.exe编译java源代码时，java源代码中有几个类，它们将被编译成相应的字节码文件(。类文件)。
其中，字节码文件的文件名就是每个类的类名。需要注意的是，即使类没有在源文件中定义，也会被源文件引用。编译后，相应的字节码文件将被编程。
比如A类是指C类，但C类在A类的源文件中没有定义，C类编译后也编译成对应的字节码文件C类
执行java源文件
执行java源文件，并用java.exe执行它。
到目前为止，java源程序已经基本执行了结果，并且正确打印了预期的结果。那么，上述步骤可以总结如下：
from=pc">如上总结，已经抽象化了在JVM中的执行。接下来，我们将分析字节码文件（.class文件）如何在虚拟机中一步一执行的。
四 JVM如何执行字节码文件
（一）装载字节码文件
当 .java 源码被 javac.exe 编译器编译成 .class 字节码文件后，接下来的工作就交给JVM处理。
JVM首先通过类加载器(ClassLoader)，将class文件和相关Java API加载装入JVM，以供JVM后续处理。
在该阶段中，涉及到如下一些基本概念和知识。
1.JDK,JRE和JVM关系
JDK（Java Development Kit），Java开发工具包，主要用于开发，在JDK7前，JDK包括JREJRE（Java Runtime Environment），Java程序运行的核心环境，包括JVM和一些核心库JVM（Java Virtual Machine），VM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的，是JRE核心模块。2.JVM
JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
Java虚拟机的主要任务是装载class文件，并执行其中的字节码，不同的Java虚拟机中，执行引擎可能有不同的实现。
大致有如下几种引擎：
一次性解释字节码引擎 即时编译引擎 自适应优化器关于虚拟机的实现方式，采用软件方式、硬件方式和软件硬件结合方式，这个要根据具体厂商而定。
3.什么是ClassLoader
虚拟机的主要任务是装载class文件并执行其中的字节码，而class文件是由虚拟机的类加载器(ClassLoader)完成的，在一个Java虚拟机中有可能存在多个类加载器。
任何java运用程序，可能会使用两种类加载器，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，它又可分为原始类装载器，系统类装载器或默认类装载器。它的主要作用是从操作系统的磁盘装载相应的类，如Java API类等。
用户自定义装载类，即按照用户自定义的方式来装载类。
（二）将字节码文件存储在JVM内存区
当JAVA虚拟机运行一个程序时，它需要内存来存储许多东西。
比如如字节码，程序创建的对象，传递给方法的参数，返回值，局部变量以及运算的中间结果等，这些相关信息被组织到“运行时数据区”。
根据厂商的不同，在Java虚拟机中，运行时数据区也有所不同。有些运行时数据区由线程共享，有些只能由某个特定线程共享。
运行时数据区大致可分几个区：方法区，堆区，栈区，PC寄存器区和本地方法栈区。
在该阶段中，涉及到如下基本概念和知识。
1、方法区
方法区用来存储解析被加载的class文件的相关信息。
当虚拟装载一个class文件后，它会从这个class文件包含的二进制数据中解析类型信息，然后将该相关信息存储到方法区中。
2.堆
堆是用来存储相关引用类型的，如new对象。当程序运行时，虚拟机会把所有该程序在运行时创建的对象都放到堆中。
3.PC寄存器
PC寄存器主要用来存储线程。当新创建一个线程时，该线程都将得到一个自己的PC寄存器(程序计数器)以及一个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
栈区主要用来存储值类型的，如基本数据类型。需要注意的是，String为引用类型，是存在堆中的。
Java栈是由许多栈帧组成的，一个栈帧包含一个Java方法调用的状态，当线程调用一个方法时，虚拟机压入一个新的栈帧到该线程的Java栈中，当该方法返回时，这个栈帧从Java栈中弹出。
（三）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了执行环境和相关数据，执行引擎通过与运行时数据区交互，从而获取执行时需要的相关信息，存储执行的中间结果等
（四）执行引擎与本地方法接口
当要执行本地方法时，执行引擎将调用本地方法接口来获取相关OS本地方法。
需要注意的是，本地方法与操作系统强耦合的。
（五）JVM在具体操作系统上执行
JVM通过调用本地接口来获取本地方法，从而实现在具体的平台上执行。比如在Linux系统上执行，在Window系统上执行和在Unix系统上执行。
五 参考文献
1、深入Java虚拟机（原书第2版）(美)Bill Venners 著
2、Core Java Volume I - Fundamententals(10th Edition)
3、Core Java Volume I - Advanced Features(10th Edition)