如何运行java(java程序运行步骤)

2022-07-23 80酷酷网 80kuku.com

JDK的组成

JDK

JDK：JDK是Java开发工具包，是Sun Microsystems针对Java开发员的产品。JDK中包含JRE（在JDK的安装目录下有一个名为jre的目录，里面有两个文件夹bin和lib，在这里可以认为bin里的就是jvm，lib中则是jvm工作所需要的类库，而jvm和 lib合起来就称为jre）和一堆Java工具（javac/java/jdb等）和Java基础的类库（即Java API 包括rt.jar）。
Java Runtime Environment（JRE）：是运行基于Java语言编写的程序所不可缺少的运行环境。也是通过它，Java的开发者才得以将自己开发的程序发布到用户手中，让用户使用。JRE中包含了Java virtual machine（JVM），runtime class libraries和Java application launcher，这些是运行Java程序的必要组件。
JVM（java virtual machine）：就是我们常说的java虚拟机，它是整个java实现跨平台的最核心的部分，所有的java程序会首先被编译为.class的类文件，这种类文件可以在虚拟机上执行。

JVM体系结构

JVM就是运行在操作系统之上的一个软件

JVM体系结构

JVM的组成：

类加载子系统 Class loader
运行时数据区 JVM 内存模型
执行引擎

为什么 Java 要在虚拟机里运行

简单的来说,Java作为一门高级程序语言,语法复杂，抽象度高，直接在硬件上运行这种复杂的程序并不现实；所以JAVA的设计者就设计一个面向 Java 语言特性的虚拟机，并通过编译器将 Java 程序转换成该虚拟机所能识别的指令序列（Java 字节码）。Java字节码会被虚拟机翻译为可以被机器识别的机器码，这也实现了Java的跨平台（相同的代码可以在不同操作系统的JVM中运行）

虚拟机的第二个好处就是带来了一个托管环境,托管环境能够代替我们处理代码中冗余并且容易出错的部分，比如自动内存管理，垃圾回收、还有诸如数组越界、动态类型、安全权限等等动态监测。

JVM是怎样运行 Java 字节码的

执行 Java 代码首先需要将它编译而成的 class 文件加载到 JVM虚拟机中。加载后的 Java 类会被存放于方法区（Method Area）中。实际运行时，虚拟机会执行方法区内的代码；Java 虚拟机会在内存中划分出堆和栈来存储运行时数据。JVM会将栈细分为面向 Java 方法的 Java 方法栈，面向本地方法（用 C 写的 native 方法）的本地方法栈，以及存放各个线程执行位置的 PC 寄存器。

JVM加载字节码

在运行过程中，每当进入一个 Java 方法，Java 虚拟机会在当前线程的 Java 方法栈中生成一个栈帧，用以存放局部变量以及字节码的操作数。这个栈帧的大小是提前计算好的，而且 Java 虚拟机不要求栈帧在内存空间里连续分布。当退出当前执行的方法时，不管是正常返回还是异常返回，JVM均会弹出当前线程的当前栈帧，并将之舍弃。

当然Java 字节码是无法在硬件上直接执行的，所以JVM需要将字节码翻译成机器码。

在 HotSpot 里面，上述翻译过程有两种形式：第一种是解释执行，即逐条将字节码翻译成机器码并执行；第二种是即时编译（Just-In-Time compilation，JIT），即将一个方法中包含的所有字节码编译成机器码后再执行。