java虚拟机的运行原理是什么

更新时间2019-05-10 06:52:23

　首先我想从宏观上介绍一下java虚拟机的工作原理。从最初的我们编写的java源文件（.java文件）是如何一步步执行的，如下图所示，首先java源文件经过前端编译器（javac或ECJ）将.java文件编译为java字节码文件，然后JRE加载java字节码文件，载入系统分配给JVM的内存区，然后执行引擎解释或编译类文件，再由即时编译器将字节码转化为机器码。主要介绍下图中的类加载器和运行时数据区两个部分。

• 类加载

　　类加载指将类的字节码文件（.class）中的二进制数据读入内存，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆上创建java.lang.Class对象，封装类在方法区内的数据结构。类加载的最终产品是位于堆中的类对象，类对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向JAVA程序提供了访问方法区内数据结构的接口。如下是类加载器的层次关系图。

• • 启动类加载器（BootstrapClassLoader）：在JVM运行时被创建，负责加载存放在JDK安装目录下的jrelib的类文件，或者被-Xbootclasspath参数指定的路径中，并且能被虚拟机识别的类库（如rt.jar，所有的java.*开头的类均被Bootstrap ClassLoader加载）。启动类无法被JAVA程序直接引用。
  • 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：该类加载器负责加载JDK安装目录下的jrelibext的类，或者由java.ext.dirs系统变量指定路径中的所有类库，开发者也可以直接使用扩展类加载器。
  • 应用程序类加载器（AppClassLoader）：负责加载用户类路径（Classpath）所指定的类，开发者可以直接使用该类加载器，如果应用程序中没有定义过自己的类加载器，该类加载器为默认的类加载器。
  • 用户自定义类加载器（User ClassLoader）：JVM自带的类加载器是从本地文件系统加载标准的java class文件，而自定义的类加载器可以做到在执行非置信代码之前，自动验证数字签名，动态地创建符合用户特定需要的定制化构建类，从特定的场所（数据库、网络中）取得java class。

运行原理就是：当程序员写好了一个java文件之后，进入cmd控制界面编译，此时会出现一个class文件，就是我们的目标码文件，当我们把这个文件拷贝到任何操作系统上，运行的时候，这个平台的特定java虚拟机就会翻译成这个平台的可执行程序的java文件，然后执行。

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