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Java组成体系和运行原理

分类:知识大全作者:互联网王者 发布时间:2019-03-11 12:03:02阅读:2.6万+ 属地:未知

引言:Java组成体系有哪些呢?Java运行原理是怎么样的呢?

Java体系主要由以下几个组件组成:

1、Java核心类库(Class):Java类库是Java语言的核心组成部分,它包含了大量的类和接口,用于支持各种类型的应用程序开发。Java类库可以分为标准类库和扩展类库两部分,标准类库由Java开发团队提供,而扩展类库则由第三方开发者提供。


2、Java虚拟机(JVM):Java程序在运行时需要通过JVM来解释执行Java字节码。JVM提供了内存管理、垃圾回收、安全性、调试和性能优化等功能。是一种基于计算设备的规范,是一台虚拟机,就是虚构的计算机。


3、Java运行环境(JRE):JRE是Java运行时环境,它提供了运行Java程序所需的JVM和Java核心类库,适合只需运行Java程序的普通用户使用。普通用户只需要安装JRE就可以运行java程序。


4、Java开发工具包(JDK):JDK是Java开发工具包,它不仅包含了运行Java程序所需的JRE,还包括了编译器、调试器、集成开发环境(IDE)等开发工具,适合Java开发人员使用,更快更准确地开发Java程序。


Java程序的运行原理可以概括为以下几个步骤:

1、编译程序:用户编写完Java代码,形成.java源文件,接着通过JDK中的javac命令将这些源文件编译成.class字节码文件。这个过程涉及校验启动参数、计算线程栈大小和堆大小等。


2、类加载:上一步生成的字节码文件不能直接被机器执行,因为它与具体的平台无关。Java虚拟机(JVM)负责加载字节码文件到内存中,将字节码解释成机器可以理解的二进制指令,解析其中的字段、方法、常量池,并封装成Klass对象。在HotSpot中,Java类使用Klass对象表示,Java对象使用oop(普通对象指针)对象表示。


3、运行程序:JVM执行加载到的字节码文件,JVM创建线程来执行代码。在运行过程中,JVM会按照字节码指令逐条执行程序的指令,会涉及到运行时数据区,如Java栈、Java堆、元空间、本地方法栈、PC寄存器等。Java程序的运行过程中还会涉及即时编译器(JIT),JIT可以提高程序执行效率。


4、内存管理和垃圾回收:Java程序运行会生成内存对象,JVM会自动进行内容管理和垃圾回收器,自动识别和回收不再使用的内存对象,并释放其占用的内存空间。


5、结束程序:当程序执行完毕或遇到终止条件时,程序结束运行。

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