Java运行机制

java的运行机制

Java程序的运行机制分为编写、编译和运行三个步骤。

1.编写

编写是指在Java开发环境中进行程序代码的编辑，最终生成后缀名为“.java”的Java源文件。

2.编译

编译是指使用Java编译器对源文件进行错误排查的过程，编译后将生成后缀名为.class的字节码文件，该文件可以被Java虚拟机（JVM）的解释器正常读取。

3.运行
运行是指使用Java解释器将字节码文件翻译成机器代码，执行并显示结果。字节码文件是一种和任何具体机器环境及操作系统环境无关的中间代码，它是一种二进制文件，是Java源文件由Java编译器编译后生成的目标代码文件。

Java运行流程

从编写出来的Java源文件，到编译为字节码文件，再到通过JVM执行程序，然后将程序的运行结果展示给用户，这是一个完整的Java运行流程。

JVM

JVM(Java Virtual Machine Java虚拟机)

（1）JVM是Java字节码执行的引擎，为java程序的执行提供必要的支持，还能优化java字节码，使之转换成效率更高的机器指令。程序员编写的程序最终都要在JVM上执行，JVM中类的装载是由类加载器（ClassLoader）和它的子类来实现的。

（2）ClassLoader是java运行时一个重要的系统组件，负责在运行时查找和装入类文件的类。

（3）JVM屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，从而实现了java程序只需生成在JVM上运行的字节码文件（class文件），就可以在多种平台上不加修改地运行。不同平台对应着不同的JVM，在执行字节码时，JVM负责将每一条要执行的字节码送给解释器，解释器再将其翻译成特定平台环境的机器指令并执行。java语言最重要的特点就是跨平台运行，使用JVM就是为了支持与操作系统无关，实现跨平台运行。

ClassLoader

（1）是JVM实现的一部分，包括bootstrapclassloader（启动类加载器）

（2）ClassLoader在JVM运行的时候加载java核心的API，通过java程序实现两个ClassLoader:

ExtClassLoader，它的作用是用来加载java的扩展API，也就是lib\ext类；
AppClassLoader，用来加载用户机器上CLASSPATH设置目录中的Class.

（3）ClassLoader加载流程：当运行一个程序的时候，JVM启动，运行bootstrapclassloader，该ClassLoader加载java核心API，然后调用ExtClassLoader加载扩展API，最后AppClassLoader加载CLASSPATH目录下定义的Class.

JRE

JRE是JavaRuntimeEnvironment，java运行时环境，它是java程序运行所必须的环境集合，主要由java虚拟机、java平台核心类和若干支持文件组成。其不包含开发工具、编译器、调试器以及其他工具。

在执行java程序的时候，操作系统会按照下面顺序寻找JRE环境。

（1）先查找当前目录下有没有JRE

（2）再查找父目录下有没有JRE

（3）接着在环境变量PATH制定的路径中查找JRE

（4）注册表查看CurrentVersion的键值指向哪个JRE

JRE自带的基础类库主要在JRE\LIB\rt.jar文件中。在程序运行时，JRE由ClassLoader(类加载器)负责查找和加载程序引用到的基类库和其他类库。基础类库，Classloader会自动到rt.jar的位置；其他的类库，ClassLoader在环境变量CLASSPATH制定的路径中搜索。