Java-Code-Kompilierungssequenz: Zuerst gelangt der Quellcode in den lexikalischen Analysator und dann nach dem Token-Stream in den Syntaxanalysator; dann führt der semantische Analysator den abstrakten Syntaxbaum mit Anmerkungen aus und verwendet den Bytecode Generator; generiert schließlich JVM-Bytecode.
Java-Code-Kompilierungssequenz:
Die Java-Code-Kompilierung wird vom Java-Quellcode-Compiler abgeschlossen. Das Flussdiagramm ist wie folgt:
Die Ausführung des Java-Bytecodes erfolgt durch JVM-Ausführungs-Engine Zum Abschluss sieht das Flussdiagramm wie folgt aus:
Der gesamte Prozess der Java-Code-Kompilierung und -Ausführung umfasst die folgenden drei wichtigen Mechanismen: 1) Java-Quellcode-Kompilierungsmechanismus 2) Klassenlademechanismus; ) Klassenausführungsmechanismus
Unter anderem besteht die Java-Quellcode-Kompilierung aus den folgenden drei Prozessen: 1) Analyse und Eingabe in die Symboltabelle 3) semantische Analyse und Generierung von Klassendateien folgt:
Endgültig generiert Die Klassendatei besteht aus folgenden Teilen:
1) Strukturinformationen. Enthält die Versionsnummer des Klassendateiformats sowie Informationen zur Anzahl und Größe der einzelnen Teile.
2) Metadaten. Entspricht Informationen zu Deklarationen und Konstanten im Java-Quellcode. Enthält Deklarationsinformationen von Klassen, geerbten Superklassen, implementierten Schnittstellen, Domänen- und Methodendeklarationsinformationen sowie Konstantenpools.
3) Methodeninformationen. Entspricht den Informationen, die Anweisungen und Ausdrücken im Java-Quellcode entsprechen. Enthält Bytecode, Ausnahmehandlertabelle, Größe des Auswertungsstapels und des lokalen Variablenbereichs, Datensatz zum Auswertungsstapeltyp und Debugging-Symbolinformationen.
KlassenlademechanismusDas Laden von JVM-Klassen erfolgt über ClassLoader und seine Unterklassen. Die hierarchische Beziehung und die Ladereihenfolge der Klassen sind in der folgenden Abbildung dargestellt:
1) BootStrap ClassLoader
ist verantwortlich Laden $ Alle Klassen im jre/lib/rt.jar-Paket in JAVA_HOME sind in C++ implementiert und keine ClassLoader-Unterklassen
2) Die Erweiterung ClassLoader
ist für das Laden einiger JAR-Pakete mit erweiterten Funktionen in der Java-Plattform verantwortlich, einschließlich jre /lib in $JAVA_HOME /*.jar oder JAR-Paket im durch -Djava.ext.dirs angegebenen Verzeichnis.
3) App ClassLoader
ist für die Aufzeichnung der im Klassenpfad angegebenen JAR-Pakete und der Klassen im Verzeichnis verantwortlich
4) Custom ClassLoader
ist ein ClassLoader, der von der Anwendung an ihre eigenen Bedürfnisse angepasst wird, z. B. Tomcat und jboss implementiert ClassLoader gemäß den j2ee-Spezifikationen.
Während des Ladevorgangs wird zunächst geprüft, ob die Klasse geladen wurde. Die Prüfreihenfolge ist von unten nach oben, vom Custom ClassLoader bis zum BootStrap. ClassLoader prüft Schicht für Schicht, solange ein bestimmter Klassenlader geladen wurde, gilt die Klasse als geladen und stellt sicher, dass diese Klasse nur einmal geladen wird. Die Ladereihenfolge ist von oben nach unten.
KlassenausführungsmechanismusJVM basiert auf einer Stapelarchitektur zur Ausführung von Klassenbytecode. Nachdem ein Thread erstellt wurde, werden ein Programmzähler (PC) und ein Stapel (Stack) generiert. Der Programmzähler speichert die nächste auszuführende Anweisung. Jeder Stapelrahmen wird im Stapel gespeichert. Der Stapelrahmen besteht aus zwei Teilen: dem lokalen Variablenbereich und dem Operandenstapel Methode und Parameter wird der Operandenstapel zum Speichern von Zwischenergebnissen verwendet, die während der Methodenausführung generiert werden. Die Struktur des Stapels ist wie folgt:
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