java程序編譯機制

❶ 什麼是java代碼的編譯與反編譯

Java代碼的編譯與反編譯

2017-02-21Hollis數盟

一、什麼是編譯

1、利用編譯程序從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程。

2、用編譯程序產生目標程序的動作。編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言，計算機只認識1和0，編譯程序把人們熟悉的語言換成2進制的。編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段：詞法分析;語法分析;語義檢查和中間代碼生成;代碼優化;目標代碼生成。主要是進行詞法分析和語法分析，又稱為源程序分析，分析過程中發現有語法錯誤，給出提示信息。

二、什麼是反編譯

計算機軟體反向工程(Reverseengineering)也稱為侍梁計算機軟體還原工程，是指通過對他人軟體的目標程序(可執行程序)進行「逆向分析、研究」工作，以推導出他人的軟體產品所使用的思路、原理、結構、演算法、處理過程、運行方法等設計要素，某些特定情況下可能推導出源代碼。反編譯作為自己開發軟體時的參考，或者直接用於自己的軟體產品中。

三、Java類的編譯與反編譯

我們在最初學習Java的時候，會接觸到兩個命令：javac和java,那個時候我們就知道，javac是用來編譯Java類的，就是將我們寫好的helloworld.java文件編譯成helloworld.class文件。

class文件打破了C或者C++等語言所遵循的傳統，使用這些傳統語言寫的程序通常首先被編譯，然後被連接成單獨的、專門支持特定硬體平台和操作系統的二進制文件。通常情況下，一個平台上的二進制可執行文件不能在其他平台上工作。而Javaclass文件是可以運行在任何支持Java虛擬機的硬體平台和操作系統上的二進制文件。

那麼反編譯呢，就是通過helloworld.class文件得到java文件(或者說是程序員能看懂的Java文件)

四、什麼時候會用到反編譯

1、我們只有一個類的class文件，但是我們又看不懂Java的class文件，那麼我們可以把它反編譯成我們可以看得懂的文件。

2、學習Java過程中，JDK的每個版本都會加入越來越多的語法糖，有些時候我們想知道Java一些實現細節，我們可以藉助反編譯。

五、反編譯工具

1、javap

2、Jad:官網(牆裂推薦)

客戶端：

可以在官網下載可執行文件，找到對應的操作系統的對應版本，然後進行安裝使用。

因為我使用的是linux操作系統，所以我下載的是Linux版本的工具，這個工具下載好之後會有一個執行文件，敗吵只要在執行文件所在目錄執行./jadhelloworld.class就會在當前目錄下生成helloworld.jad文件，該文件里就是我們很熟悉的Java代碼

Eclipse插件：

下載地址在官網下載插件的jar包，然後將jar包放到eclipse的plugins目錄下『在打開Eclipse，Eclipse->Window->Preferences->Java，此時你會發現會比原來多了一個JadClipse的選項，單擊，在Pathtodecompiler中輸入你剛才放置jad.exe的位置，也可以制定臨時文件的目錄。當然在JadClipse下還有一些子選項，如Debug，Directives等，按照默認配置察談侍即可。基本配置完畢後，我們可以查看一下class文件的默認打開方式，Eclipse->Window->Preferences->General->Editors->FileAssociations我們可以看到class文件的打開方式有兩個，JadClipse和Eclipse自帶的ClassFileViewer，而JadClipse是默認的。全部配置完成，下面我們可以查看源碼了，選擇需要查看的類，按F3即可查看源碼

❷ java語言的編譯過程與一般編程語言的編譯過程有何不同

1. Java代碼編譯和執行的整個過程包含了以下三個重要的機制：

Java源碼編譯機制

類載入機制

類執行機制

• Java源碼編譯機制

Java源碼編譯由以下三個過程組成：

分析和輸入到符號表

註解處理

語義分析和生成class文件

• JVM的類載入是通過ClassLoader及其子類來完成的

• JVM是基於棧的體系結構來執行class位元組碼的。線程創建後，都會產生程序計數器（PC）和棧（Stack），程序計數器存放下一條要執行的指令在方
  法內的偏移量，棧中存放一個個棧幀，每個棧幀對應著每個方法的每次調用，而棧幀又是有局部變數區和操作數棧兩部分組成，局部變數區用於存放方法中的局部變
  量和參數，操作數棧中用於存放方法執行過程中產生的中間結果
  

❸ java 的運行機制是什麼

簡單來說Java程序的運行機制

編寫、編譯、運行三個步驟。

運行機制 主要是指

編譯、運行的過程

1、編譯

Java編譯器對源文件進行錯誤排查的過程，編譯後將生成後綴名為.class的位元組碼文件。好讓JVM(java虛擬機)里的解釋器可以正常讀取。

2、運行

三步代碼的裝入、代碼的校驗和代碼的執行

2.1 、代碼的裝入

JVM控制解釋器中的「類裝載器」去讀取和裝載程序所需的類(class的位元組碼)。然後解釋器開始建立類與類之間的關系。

2.2、代碼的校驗

位元組碼校驗器進行檢查：校驗器可發現操作數棧溢出，非法數據類型轉化等多種錯誤。

2.3、代碼的執行

執行也分兩種情況

• 即時編譯方式：解釋器先將位元組碼編譯成機器碼，然後再執行該機器碼。

• 解釋執行方式：解釋器通過每次解釋並執行一小段代碼來完成Java位元組碼程 序的所有操作。

通常採用的是第二種方法。由於JVM規格描述具有足夠的靈活性，這使得將位元組碼翻譯為機器代碼的工作

❹ 簡述Java程序從編寫到運行的基本步驟，並說明Java的基本工作原理

Java編譯原理：
Java 虛擬機(JVM)是可運行Java 代碼的假想計算機。只要根據JVM規格描述將解釋器移植到特定的計算機上，就能保證經過編譯的任何Java代碼能夠在該系統上運行。
一.Java源文件的編譯、下載 、解釋和執行
Java應用程序的開發周期包括編譯、下載 、解釋和執行幾個部分。Java編譯程序將Java源程序翻譯為JVM可執行代碼?位元組碼。這一編譯過程同C/C++ 的編譯有些不同。當C編譯器編譯生成一個對象的代碼時，該代碼是為在某一特定硬體平台運行而產生的。因此，在編譯過程中，編譯程序通過查表將所有對符號的引用轉換為特定的內存偏移量，以保證程序運行。Java編譯器卻不將對變數和方法的引用編譯為數值引用，也不確定程序執行過程中的內存布局，而是將這些符號引用信息保留在位元組碼中，由解釋器在運行過程中創立內存布局，然後再通過查表來確定一個方法所在的地址。這樣就有效的保證了Java的可移植性和安全 性。

運行JVM位元組碼的工作是由解釋器來完成的。解釋執行過程分三部進行：代碼的裝入、代碼的校驗和代碼的執行。裝入代碼的工作由"類裝載器"（class loader）完成。類裝載器負責裝入運行一個程序需要的所有代碼，這也包括程序代碼中的類所繼承的類和被其調用的類。當類裝載器裝入一個類時，該類被放在自己的名字空間中。除了通過符號引用自己名字空間以外的類，類之間沒有其他辦法可以影響其他類。在本台計算機上的所有類都在同一地址空間內，而所有從外部引進的類，都有一個自己獨立的名字空間。這使得本地類通過共享相同的名字空間獲得較高的運行效率，同時又保證它們與從外部引進的類不會相互影響。當裝入了運行程序需要的所有類後，解釋器便可確定整個可執行程序的內存布局。解釋器為符號引用同特定的地址空間建立對應關系及查詢表。通過在這一階段確定代碼的內存布局，Java很好地解決了由超類改變而使子類崩潰的問題，同時也防止了代碼對地址的非法訪問。

隨後，被裝入的代碼由位元組碼校驗器進行檢查。校驗器可發現操作數棧溢出，非法數據類型轉化等多種錯誤。通過校驗後，代碼便開始執行了。

Java位元組碼的執行有兩種方式：
1.即時編譯方式：解釋器先將位元組碼編譯成機器碼，然後再執行該機器碼。
2.解釋執行方式：解釋器通過每次解釋並執行一小段代碼來完成Java位元組碼程 序的所有操作。
通常採用的是第二種方法。由於JVM規格描述具有足夠的靈活性，這使得將位元組碼翻譯為機器代碼的工作

具有較高的效率。對於那些對運行速度要求較高的應用程序，解釋器可將Java位元組碼即時編譯為機器碼，從而很好地保證了Java代碼的可移植性和高性能。

❺ 如何編譯java程序

三種方法：

1.在IDE中，如eclipse中寫的Java程序，在點擊保存後eclipse就會調用javac編譯程序編譯，編譯文件在當前項目的bin目錄下。

2.作為一個獨立的文件且沒有定義Java環境變數，需要在cmd窗口中切換到java bin目錄下執行Javac程序，執行格式為javac 空格 Java源文件；如 javac C：//hello.java;

3.作為一個獨立的文件且定義了Java環境變數，打開cmd窗口，可以在任意目錄輸入javac java源文件，如javac D：//hi.java。

(5)java程序編譯機制擴展閱讀

Java也是一種高級語言，要讓計算機執行你撰寫的Java程序，也得通過編譯程序的編譯。但是Java編譯程序並不直接將Java源代碼編譯為相依於計算機平台的0、1序列，而是將其編譯為位元組碼。

Java源代碼的擴展名為.java，經過編譯程序編譯之後生成擴展名為.class的位元組碼。

❻ java的"一次編譯,到處運行"的機制是如何實現的

JVM是一個java虛擬機，所謂的java虛擬機就是和普通的虛擬機一樣，擁有自己的CPU，RAM之類的。我們所使用的操作系統是Windows的操作系統，Windows操作系統支持的可執行文件是EXE文件，也就是說在Windows的操作系統上只有EXE的文件是可以直接被操作系統解釋為底層機器語言並進行運行的。而java虛擬機可以支持的是.class的可執行文件，在java的虛擬機中遇到.class的文件就可以直接翻譯成java虛擬機所能是別的底層機器語言並進行執行。這就是JVM的機制，正是因為java的這種機制才實現了java的跨平台，在不同的平台上安裝能夠在相應平台上運行的虛擬機，然後在java虛擬機中運行java的源程序，「一次編譯，多次執行」就此實現了。
所以java的跨平台是離不開虛擬機的支持的。虛擬機充當著java源程序和操作系統之間的中間，不同的操作系統只需要尋找相應的中介就可以實現在不同的操作系統上運行。而java的編譯只是吧.java文件編譯為.class位元組碼文件而已，然後把位元組碼交給虛擬機去執行。
虛擬機在執行的時候是讀一句位元組碼文件人後解釋一句給操作系統聽，這就是為什麼java是解釋型的語言。
所謂的編譯型的語言是指這種語言被編譯之後生成的是可以直接供操作系統執行的010101文件，像C，C++都是編譯型的，java因為中間有JVM這么個東西所以是解釋型的。

❼ java語言編譯和解釋執行的具體過程是怎樣的

Java中引入了虛擬機的概念，即在機器和編譯程序之間加入了一層抽象的虛擬的機器。這台虛擬的機器在任何平台上都提供給編譯程序一個的共同的介面。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然後由解釋器來將虛擬機代碼轉換為特定系統的機器碼執行。在Java中，這種供虛擬機理解的代碼叫做位元組碼（ByteCode），它不面向任何特定的處理器，只面向虛擬機。每一種平台的解釋器是不同的，但是實現的虛擬機是相同的。Java源程序經過編譯器編譯後變成位元組碼，位元組碼由虛擬機解釋執行，虛擬機將每一條要執行的位元組碼送給解釋器，解釋器將其翻譯成特定機器上的機器碼，然後在特定的機器上運行。

❽ java為什麼要編譯

因為java的跨平台特性，java所謂的一次編譯，到處運行，關鍵就是在於java的虛擬機，也就是jvm，jvm只認識位元組碼，所以你寫好的java代碼就需要編譯成位元組碼才能在jvm上運行。其實不只是java需要編譯，C也需要編譯，機器本身並不能認識你寫的代碼，它們只認識0、1這樣的位元組碼，所以無論是你用什麼樣的語言編寫的代碼，要想最終在物理機器上運行，都要進行編譯。

❾ java工作原理

Java工作原理
由四方面組成：

（1）Java編程語言
（2）Java類文件格式
（3）Java虛擬機
（4）Java應用程序介面
當編輯並運行一個Java程序時，需要同時涉及到這四種方面。使用文字編輯軟體（例如記事本、寫字板、UltraEdit等）或集成開發環境（Eclipse、MyEclipse等）在Java源文件中定義不同的類 ，通過調用類（這些類實現了Java API）中的方法來訪問資源系統，把源文件編譯生成一種二進制中間碼，存儲在class文件中，然後再通過運行與操作系統平台環境相對應的Java虛擬機來運行class文件，執行編譯產生的位元組碼，調用class文件中實現的方法來滿足程序的Java API調用 。

❿ Java程序的運行機制是怎麼樣的

Java程序的運行機制悄帆可以分為以下幾個步驟：啟瞎雹

• 編寫Java源代碼：首先，程序員需要使用Java編程語言編寫源代碼。Java源代碼是以.java為擴展名的文本文件，包含了Java程序的邏輯和功能。

• 編譯Java源代碼：Java源代碼需要通過Java編譯器進行編譯，生成位元組碼文件。位元組碼文件是以.class為擴展名的二進制文件，包含了Java程序的指令、變數和方法。

• 解釋執行位元組碼文件：Java虛擬機（JVM）負責解釋執行位元組碼文件。JVM是一個虛擬的計算機，它模擬了實際計算機的硬體和操作系統，能夠運行位元組碼文件。

• 類載入：當Java程序被執行時，JVM會根據需要動態載入所需的類。Java類庫和自定義類都會被載入到內存中。

• 執行Java程序：JVM會按照程序的邏輯和功能執行Java程序。程序員可以在程序中使用Java類庫和自定義類提供的方法和變數。

• 垃圾回收：JVM還負責垃圾回收，它會自動回收不再使用的內存空間，防止程序出現內存泄漏等問題。

總的來說，Java程序的運行機制可以概括為：編寫源代碼 -> 編譯生成位元組碼文神枯件 -> 解釋執行位元組碼文件 -> 載入所需類 -> 執行Java程序 -> 垃圾回收。