java程序编译机制

❶ 什么是java代码的编译与反编译

Java代码的编译与反编译

2017-02-21Hollis数盟

一、什么是编译

1、利用编译程序从源语言编写的源程序产生目标程序的过程。

2、用编译程序产生目标程序的动作。编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言，计算机只认识1和0，编译程序把人们熟悉的语言换成2进制的。编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段：词法分析;语法分析;语义检查和中间代码生成;代码优化;目标代码生成。主要是进行词法分析和语法分析，又称为源程序分析，分析过程中发现有语法错误，给出提示信息。

二、什么是反编译

计算机软件反向工程(Reverseengineering)也称为侍梁计算机软件还原工程，是指通过对他人软件的目标程序(可执行程序)进行“逆向分析、研究”工作，以推导出他人的软件产品所使用的思路、原理、结构、算法、处理过程、运行方法等设计要素，某些特定情况下可能推导出源代码。反编译作为自己开发软件时的参考，或者直接用于自己的软件产品中。

三、Java类的编译与反编译

我们在最初学习Java的时候，会接触到两个命令：javac和java,那个时候我们就知道，javac是用来编译Java类的，就是将我们写好的helloworld.java文件编译成helloworld.class文件。

class文件打破了C或者C++等语言所遵循的传统，使用这些传统语言写的程序通常首先被编译，然后被连接成单独的、专门支持特定硬件平台和操作系统的二进制文件。通常情况下，一个平台上的二进制可执行文件不能在其他平台上工作。而Javaclass文件是可以运行在任何支持Java虚拟机的硬件平台和操作系统上的二进制文件。

那么反编译呢，就是通过helloworld.class文件得到java文件(或者说是程序员能看懂的Java文件)

四、什么时候会用到反编译

1、我们只有一个类的class文件，但是我们又看不懂Java的class文件，那么我们可以把它反编译成我们可以看得懂的文件。

2、学习Java过程中，JDK的每个版本都会加入越来越多的语法糖，有些时候我们想知道Java一些实现细节，我们可以借助反编译。

五、反编译工具

1、javap

2、Jad:官网(墙裂推荐)

客户端：

可以在官网下载可执行文件，找到对应的操作系统的对应版本，然后进行安装使用。

因为我使用的是linux操作系统，所以我下载的是Linux版本的工具，这个工具下载好之后会有一个执行文件，败吵只要在执行文件所在目录执行./jadhelloworld.class就会在当前目录下生成helloworld.jad文件，该文件里就是我们很熟悉的Java代码

Eclipse插件：

下载地址在官网下载插件的jar包，然后将jar包放到eclipse的plugins目录下‘在打开Eclipse，Eclipse->Window->Preferences->Java，此时你会发现会比原来多了一个JadClipse的选项，单击，在Pathtodecompiler中输入你刚才放置jad.exe的位置，也可以制定临时文件的目录。当然在JadClipse下还有一些子选项，如Debug，Directives等，按照默认配置察谈侍即可。基本配置完毕后，我们可以查看一下class文件的默认打开方式，Eclipse->Window->Preferences->General->Editors->FileAssociations我们可以看到class文件的打开方式有两个，JadClipse和Eclipse自带的ClassFileViewer，而JadClipse是默认的。全部配置完成，下面我们可以查看源码了，选择需要查看的类，按F3即可查看源码

❷ java语言的编译过程与一般编程语言的编译过程有何不同

1. Java代码编译和执行的整个过程包含了以下三个重要的机制：

Java源码编译机制

类加载机制

类执行机制

• Java源码编译机制

Java源码编译由以下三个过程组成：

分析和输入到符号表

注解处理

语义分析和生成class文件

• JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的

• JVM是基于栈的体系结构来执行class字节码的。线程创建后，都会产生程序计数器（PC）和栈（Stack），程序计数器存放下一条要执行的指令在方
  法内的偏移量，栈中存放一个个栈帧，每个栈帧对应着每个方法的每次调用，而栈帧又是有局部变量区和操作数栈两部分组成，局部变量区用于存放方法中的局部变
  量和参数，操作数栈中用于存放方法执行过程中产生的中间结果
  

❸ java 的运行机制是什么

简单来说Java程序的运行机制

编写、编译、运行三个步骤。

运行机制 主要是指

编译、运行的过程

1、编译

Java编译器对源文件进行错误排查的过程，编译后将生成后缀名为.class的字节码文件。好让JVM(java虚拟机)里的解释器可以正常读取。

2、运行

三步代码的装入、代码的校验和代码的执行

2.1 、代码的装入

JVM控制解释器中的“类装载器”去读取和装载程序所需的类(class的字节码)。然后解释器开始建立类与类之间的关系。

2.2、代码的校验

字节码校验器进行检查：校验器可发现操作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。

2.3、代码的执行

执行也分两种情况

• 即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。

• 解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有操作。

通常采用的是第二种方法。由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作

❹ 简述Java程序从编写到运行的基本步骤，并说明Java的基本工作原理

Java编译原理：
Java 虚拟机(JVM)是可运行Java 代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。
一.Java源文件的编译、下载 、解释和执行
Java应用程序的开发周期包括编译、下载 、解释和执行几个部分。Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码?字节码。这一编译过程同C/C++ 的编译有些不同。当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。这样就有效的保证了Java的可移植性和安全 性。

运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。装入代码的工作由"类装载器"（class loader）完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内，而所有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。通过在这一阶段确定代码的内存布局，Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码对地址的非法访问。

随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。校验器可发现操作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。通过校验后，代码便开始执行了。

Java字节码的执行有两种方式：
1.即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。
2.解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有操作。
通常采用的是第二种方法。由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作

具有较高的效率。对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

❺ 如何编译java程序

三种方法：

1.在IDE中，如eclipse中写的Java程序，在点击保存后eclipse就会调用javac编译程序编译，编译文件在当前项目的bin目录下。

2.作为一个独立的文件且没有定义Java环境变量，需要在cmd窗口中切换到java bin目录下执行Javac程序，执行格式为javac 空格 Java源文件；如 javac C：//hello.java;

3.作为一个独立的文件且定义了Java环境变量，打开cmd窗口，可以在任意目录输入javac java源文件，如javac D：//hi.java。

(5)java程序编译机制扩展阅读

Java也是一种高级语言，要让计算机执行你撰写的Java程序，也得通过编译程序的编译。但是Java编译程序并不直接将Java源代码编译为相依于计算机平台的0、1序列，而是将其编译为字节码。

Java源代码的扩展名为.java，经过编译程序编译之后生成扩展名为.class的字节码。

❻ java的"一次编译,到处运行"的机制是如何实现的

JVM是一个java虚拟机，所谓的java虚拟机就是和普通的虚拟机一样，拥有自己的CPU，RAM之类的。我们所使用的操作系统是Windows的操作系统，Windows操作系统支持的可执行文件是EXE文件，也就是说在Windows的操作系统上只有EXE的文件是可以直接被操作系统解释为底层机器语言并进行运行的。而java虚拟机可以支持的是.class的可执行文件，在java的虚拟机中遇到.class的文件就可以直接翻译成java虚拟机所能是别的底层机器语言并进行执行。这就是JVM的机制，正是因为java的这种机制才实现了java的跨平台，在不同的平台上安装能够在相应平台上运行的虚拟机，然后在java虚拟机中运行java的源程序，“一次编译，多次执行”就此实现了。
所以java的跨平台是离不开虚拟机的支持的。虚拟机充当着java源程序和操作系统之间的中间，不同的操作系统只需要寻找相应的中介就可以实现在不同的操作系统上运行。而java的编译只是吧.java文件编译为.class字节码文件而已，然后把字节码交给虚拟机去执行。
虚拟机在执行的时候是读一句字节码文件人后解释一句给操作系统听，这就是为什么java是解释型的语言。
所谓的编译型的语言是指这种语言被编译之后生成的是可以直接供操作系统执行的010101文件，像C，C++都是编译型的，java因为中间有JVM这么个东西所以是解释型的。

❼ java语言编译和解释执行的具体过程是怎样的

Java中引入了虚拟机的概念，即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟的机器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机，生成虚拟机能够理解的代码，然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。在Java中，这种供虚拟机理解的代码叫做字节码（ByteCode），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。每一种平台的解释器是不同的，但是实现的虚拟机是相同的。Java源程序经过编译器编译后变成字节码，字节码由虚拟机解释执行，虚拟机将每一条要执行的字节码送给解释器，解释器将其翻译成特定机器上的机器码，然后在特定的机器上运行。

❽ java为什么要编译

因为java的跨平台特性，java所谓的一次编译，到处运行，关键就是在于java的虚拟机，也就是jvm，jvm只认识字节码，所以你写好的java代码就需要编译成字节码才能在jvm上运行。其实不只是java需要编译，C也需要编译，机器本身并不能认识你写的代码，它们只认识0、1这样的字节码，所以无论是你用什么样的语言编写的代码，要想最终在物理机器上运行，都要进行编译。

❾ java工作原理

Java工作原理
由四方面组成：

（1）Java编程语言
（2）Java类文件格式
（3）Java虚拟机
（4）Java应用程序接口
当编辑并运行一个Java程序时，需要同时涉及到这四种方面。使用文字编辑软件（例如记事本、写字板、UltraEdit等）或集成开发环境（Eclipse、MyEclipse等）在Java源文件中定义不同的类 ，通过调用类（这些类实现了Java API）中的方法来访问资源系统，把源文件编译生成一种二进制中间码，存储在class文件中，然后再通过运行与操作系统平台环境相对应的Java虚拟机来运行class文件，执行编译产生的字节码，调用class文件中实现的方法来满足程序的Java API调用 。

❿ Java程序的运行机制是怎么样的

Java程序的运行机制悄帆可以分为以下几个步骤：启瞎雹

• 编写Java源代码：首先，程序员需要使用Java编程语言编写源代码。Java源代码是以.java为扩展名的文本文件，包含了Java程序的逻辑和功能。

• 编译Java源代码：Java源代码需要通过Java编译器进行编译，生成字节码文件。字节码文件是以.class为扩展名的二进制文件，包含了Java程序的指令、变量和方法。

• 解释执行字节码文件：Java虚拟机（JVM）负责解释执行字节码文件。JVM是一个虚拟的计算机，它模拟了实际计算机的硬件和操作系统，能够运行字节码文件。

• 类加载：当Java程序被执行时，JVM会根据需要动态加载所需的类。Java类库和自定义类都会被加载到内存中。

• 执行Java程序：JVM会按照程序的逻辑和功能执行Java程序。程序员可以在程序中使用Java类库和自定义类提供的方法和变量。

• 垃圾回收：JVM还负责垃圾回收，它会自动回收不再使用的内存空间，防止程序出现内存泄漏等问题。

总的来说，Java程序的运行机制可以概括为：编写源代码 -> 编译生成字节码文神枯件 -> 解释执行字节码文件 -> 加载所需类 -> 执行Java程序 -> 垃圾回收。