對於任何一門語言，要想達到精通的水平，研究它的執行原理(或者叫底層機制)不失為一種良好的方式。在本篇文章中，將重點研究java源代碼的執行原理，即從程
序員編寫JAVA源代碼，到最終形成產品，在整個過程中，都經歷了什麼？每一步又是怎麼執行的？執行原理又是什麼？.....
當然，本篇文章的粒度可能稍微側重於宏觀方面，更細粒度的技術分析，需要在接下來的該系列文章中與大家分享....
一 編寫java源程序
java源文件:指存儲java源碼的文件；
當前比較主流的JAVA IDE?
（1）Intellij IDEA（首推薦）
（2）Eclipse
先來看看如下代碼：
//MyTest被public修飾，故存儲該java源碼的文件名為MyTest
public class MyTest {
public static void main(String[] args){
System.out.println("Test Java execute process.");
}
}
//由於MyTest被public修飾了，故Class A不能用public修飾
class A{}
//由於MyTest被public修飾了，故Class B不能用public修飾
class B{}
（1）java源文件名就是該源文件中public類的名稱
（2）一個java源文件可以包含多個類，但只允許一個類為public
二 編譯java源代碼
當java源程序編碼結束後，就需要編譯器編譯，安裝好jdk後，我們打開jdk目錄，有兩個.exe文件，
即javac.exe(編譯源代碼，即.java文件)和java.exe(執行字節碼，即.class文件)
1.切換到MyTest.java文件夾
2.javac.exe編譯MyTest.java
編譯後，發現e:\Blogs 目錄多了以class為後綴的文件：A.class,B.class和MyTest.class
Tip:當javac.exe編譯java源代碼時，java源代碼有幾個類，就會編譯成一個對應的字節碼文件(.class文件)，
其中，字節碼文件的文件名就是每個類的類名。需要注意的是，類即使不在源文件中定義，但被源文件引用，
編譯後，也會編程相應的字節碼文件，如類A引用類C，但類C不定義在類A的源文件中，編譯後，類C也被編
譯成對應的字節碼文件C.class
三 執行java源文件
執行java源文件，用java.exe執行即可
到現在，java源程序基本執行結果，並正確打印我們期望的結果，那麼，如上的步驟，我們可以總結如下：
如上總結，已經抽象化了在JVM中的執行，接下來，我們將分析，字節碼文件（.calss文件）如何在虛擬機中一步一執行的。
四 JVM如何執行字節碼文件
（一） 裝載字節碼文件
當.java源碼被javac.exe編譯器編譯成.class字節碼文件後，接下來的工作就交給JVM處理，JVM首先通過類加載器(ClassLoader)
將class文件和相關Java API加載裝入JVM，以供JVM後續處理。
在該階段中，涉及到如下一些基本概念和知識。
1.JDK,JRE和JVM關係
（1）JDK（Java Development Kit），Java開發工具包，主要用於開發，在JDK7前，JDK包括JRE
（2）JRE（Java Runtime Environment），Java程序運行的核心環境，包括JVM和一些核心庫
（3）JVM（Java Virtual Machine），VM是一種用於計算設備的規範，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬
各種計算機功能來實現的，是JRE核心模塊。
2.JVM
JVM是一種用於計算設備的規範，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現的。Java虛擬機
虛擬機的主要任務是裝載class文件並執行其中的字節碼，不同的Java虛擬機中，執行引擎可能由不同的實現，大致有如下幾種引擎：
- 一次性解釋字節碼引擎
- 即時編譯引擎
- 自適應優化器
關於虛擬機的實現方式，採用軟件方式、硬件方式和軟件硬件結合方式，這個要根據具體廠商而定。
3.什麼是ClassLoader
虛擬機的主要任務是裝載class文件並執行其中的字節碼，而class文件是由虛擬機的類加載器(ClassLoader)完成的，在一個Java虛擬機，
有可能存在多個類加載器。
任何java運用程序，可能會使用兩種類加載器，即啟動類加載器(bootstrap)和用戶自定義類加載器。
啟動類加載器是Java虛擬機唯一實現的一部分，它又可分為原始類裝載器，系統類裝載器或默認類裝載器，它的主要作用是從操作系統的
磁盤裝載相應的類，如Java API類等。
用戶自定義裝載類，按照用戶自定義的方式來裝載類。
（二）將字節碼文件存儲在JVM內存區
當JAVA虛擬機運行一個程序時，它需要內存來存儲許多東西，如字節碼，從已裝載的class文件中得到的其他信息，程序創建的對象，傳遞給
方法的參數，返回值，局部變量以及運算的中間結果等，這些相關信息被組織到“運行時數據區”。
根據廠商的不同，在Java虛擬機中，運行時數據區也有所不同，有些運行時數據區由線程共享，有些只能由某個特定線程共享。運行時數據區
大致可分幾個區：方法區，堆區，棧區，PC寄存器區和本地方法棧區。
在該階段中，涉及到如下基本概念和知識。
1.方法區
方法區用來存儲解析被加載的class文件的相關信息。當虛擬裝載一個class文件後，它會從這個class文件包含的二進制數據中解析類型信息，然後將
該相關信息存儲到方法區中。
2.堆
堆是用來存儲相關引用類型的，如new對象。當程序運行時，虛擬機會把所有該程序在運行時創建的對象都放到堆中。
3.PC寄存器
PC寄存器主要用來存儲線程。當新創建一個線程時，該線程都將得到一個自己的PC寄存器(程序計數器)以及一個java棧。
Java虛擬機沒有寄存器，其指令集使用Java棧來存儲中間數據。
4.棧區
棧區主要用來存儲值類型的，如基本數據類型，需要注意的時，String為引用類型，是存在堆中的。Java棧是由許多棧
幀組成的，一個棧幀包含一個Java方法調用的狀態，當線程調用一個方法時，虛擬機壓入一個新的棧幀到該線程的Java棧中
，當該方法返回時，這個棧幀從Java棧中彈出。
（三）執行引擎與運行時數據區交互
運行時數據區為執行引擎提供了執行環境和相關數據，執行引擎通過與運行時數據區交互，從而獲取
執行時需要的相關信息，存儲執行的中間結果等
（四）執行引擎與本地方法接口
當要執行本地方法時，執行引擎將調用本地方法接口來獲取相關OS本地方法，需要注意的是，本地方法與操作系統強耦合的。
（五）JVM在具體操作系統上執行
JVM通過調用本地接口來獲取本地方法，從而實現在具體的平臺上執行，如在Linux系統上執行，在Window系統上
執行和在Unix系統上執行。
五 參考文獻
【01】深入Java虛擬機（原書第2版）(美)Bill Venners 著
【02】Core Java Volume I - Fundamententals(10th Edition) (美) Cay S.Horstmann
【03】Core Java Volume I - Advanced Features(10th Edition) (美) Cay S.Horstmann
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