听说你还不知道Java代码是怎么运行的？
作者：Jay_huaxiao
前言
作为一名Java程序员，我们需要知道Java代码是怎么运行的。最近复习了深入理解Java虚拟机这本书，做了一下笔记，希望对大家有帮助，如果有不正确的地方，欢迎提出，感激不尽。
java 代码运行主要n 7 R u & K [流程
本文主要讲解流程如下：
- java源文件编译为class字节码
- 类加载器把字节码加载到虚拟机的方法区。
- 运行时创建对^ m + I [ K $ B象
- 方法调用，执行引擎解释为机器码
- CPU执行指令
- 多线程切换上下文
编译
我们都知v : T J道，java代码是运行在Ja U Xva虚拟K y Z机上的。但是java是一门面向对象的高级语言，它不仅语法非常复杂，抽象程度也非常高，并不能直接运行在计算机硬E ) /件机器上。
J6 R i x C [ Pava虚拟机（Java Virtual Machine 简称JVM）是运行所有Java程序的抽象计算机，j - v & q j e ,指令上。
符号引用验证：% O ~ t ? 发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候，如：校验符号引 k F hser类的时候，可以通过虚拟机获取4 o 6 ! # 4 ,Tool类的$ A B 2 4 m r 4 `实际内存地址，因此w k ^ H [ z W M便_ D N } p F B可以将符号com.Tool替换为Tool类的实际内存地址，即直接引用地址。
解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符 7 类符号引用进行。
初始化
到了初G ` A H & R ~ U =始化阶段，才真正开始执行类中定义的Java字节码。在这个阶段，则根据程序员通过程序制定z 6 p f L a的主观计划去初始化类变量和其他资源。
创建对象
Java虚拟机是如何执行字节码的呢？我们先来看一下运行时创建对象。
Java是面向对象的编程语言，程序的运行是以对象为调用单位的。
- 字节码文件加载到虚拟机的方法区后，在程序运行过程，通过 class字节码文件创建与其对应的对象信息 。
- 创建对象的方式有：new关键字，反射等。
- Java堆内存是线程共享的区域，创建后的对象信息就保存在Java堆内存中。
方法调用
JVM的调用单位是对象，但是真正执行功能性的代码还是对象上的方法。
在运行过程中，每当调用进入w O h p C _一个java方法，java虚拟机会在当前U t w - 7 : k $ #线程的jJ r s + ! yavH L 7 ~ h ia方法栈中生g v $ {成一个栈帧，用以存放局部变量以及字节码的操作数。方法栈内存是线程私有的，每个线程都有自己的方法栈。如果对应的方法是本地方法，则对应的就是本地方法栈。
java运行时数据区域如下：
解释
当调用Java对象的某个方法时，JVM执行B ~ T 8引擎会将该方法的字节码文件翻译成计算机所能识别的机器码，机器码信息保存在方法区中。翻译有解释执行和即时编译两种方式。
两种翻译方式的区别如下：
解释执行来一行代码，解释一行，大部分不常用的代码，都是采用这种方式。
即使编译
对于部分热点代码，将一个方法包含的所有字节码翻译成机器指令，以提高j! b B i x d H xava虚拟机的运行效率。
即时编译是建立经典的二八定律上，即20%a : r f v代码占据了80%的计算资源。
执行指令
- Java程序被加载入内存后，指令也在内存中了。
- 指令的指令寄存器IP，指向下一条待执行指令的地址。
- CPU的控制单元根据IP寄存器的指向，将主存中的指令装载到指令寄存器，/ 8 2这些加载的指令就是一串二进制码，还需要R M译码器进L E ~行解码。
- 解码后，如果需要获取操作数，则从内存中取数据，调用运算单元进行计算。
多线程d T s O上下文切换
CPU一通上: r H F E J T #电，就会周而复始从内存中获取指令、译码、执行。
- 为了支持多任务，CPU 将执行时间这个资源划分成时间片，每个程序执行一段时间。
- java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换分配处理执行时间的方式来实现的! K .，在任何一个x h 5 1 w { 0 5 !确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）都只会执行一条d O &程序中的指令。
- 假设当前线程在运行中，CPU分配g F O Q T的时间执行完了，总得保存运行过的结果信息吧，要不然白白浪费之前的工作了，因此，程序计数器（PC寄存器）作用体现出来了，它是一块较小的内存9 . h ! K V A空间，线+ p f程私有，可以看作当前y a 9 : e 6 / ^线程执行的字节码的行号指示器。当CPU又给它分配时间跑的时候，可以把数据恢复，接着上一次执行到的位置继续执行就可以了。
原文：https://ju& O o y C 4 n ?ejin.im/entry/5e6ccc05e51d4527110aa25f