java代码从编译到加载执行的过程
代碼編譯
在剛接觸java時，我們都知道通過javac命令將java源碼文件編譯成.class字節碼文件，這是由編譯器來完成的。
包括泛型擦除屬于編譯時期的語法糖。
.class字節碼文件是跨平臺的，也就是不管什么平臺的JVM，都可以加載執行。使用javap -c X.class 可以將字節碼文件轉為可讀性較好的格式
類什么時候加載
JVM并不是把所有的字節碼文件一下子全加載進內存，Java類的加載是動態的，它并不會一次性將所有類全部加載后再運行，而是保證程序運行的基礎類(像是基類)完全加載到jvm中，至于其他類，則在需要的時候才加載。這當然就是為了節省內存開銷。
虛擬機規范則是嚴格規定了有且只有5種情況必須立即對類進行“初始化”(class文件加載到JVM中)：
- 創建類的實例(new 的方式)。訪問某個類或接口的靜態變量，或者對該靜態變量賦值，調用類的靜態方法
- 反射的方式
- 初始化某個類的子類，則其父類也會被初始化
- Java虛擬機啟動時被標明為啟動類的類，直接使用java.exe命令來運行某個主類（包含main方法的那個類）
- 當使用JDK1.7的動態語言支持時(…)
如何將類加載進JVM
class文件是通過類的加載器裝載到jvm中的！
Java默認有三種類加載器：
各個加載器的工作責任：
- 1）啟動類加載器Bootstrap ClassLoader：負責加載$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class。由C++實現，不是ClassLoader子類
- 2）擴展類加載器Extension ClassLoader：負責加載java平臺中擴展功能的一些jar包，包括$JAVA_HOME中jre/lib/ext/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目錄下的jar包
- 3）應用類加載器App ClassLoader：負責記載classpath中指定的jar包及目錄中class
工作過程：
- 1、當AppClassLoader加載一個class時，它首先不會自己去嘗試加載這個類，而是把類加載請求委派給父類加載器ExtClassLoader去完成。
- 2、當ExtClassLoader加載一個class時，它首先也不會自己去嘗試加載這個類，而是把類加載請求委派給BootStrapClassLoader去完成。
- 3、如果BootStrapClassLoader加載失敗（例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到該class），會使用ExtClassLoader來嘗試加載；
- 4、若ExtClassLoader也加載失敗，則會使用AppClassLoader來加載
- 5、如果AppClassLoader也加載失敗，則會報出異常ClassNotFoundException
其實這就是所謂的雙親委派模型。簡單來說：如果一個類加載器收到了類加載的請求，它首先不會自己去嘗試加載這個類，而是把請求委托給父加載器去完成，依次向上。
好處：
防止內存中出現多份同樣的字節碼(安全性角度)，比如你不可能自定義一個String類讓JVM加載。
特別說明：
類加載器在成功加載某個類之后，會把得到的 java.lang.Class類的實例緩存起來。下次再請求加載該類的時候，類加載器會直接使用緩存的類的實例，而不會嘗試再次加載。
自定義類加載器可以實現資源jar隔離，代碼保護、熱加載等，具體查看自定義類加載器的實際應用場景、類加載器詳解
類加載的詳細過程
加載器加載到jvm中，接下來其實又分了好幾個步驟：
加載，查找并加載類的二進制數據，在Java堆中也創建一個java.lang.Class類的對象。
連接，連接又包含三塊內容：驗證、準備、初始化。
1）驗證，文件格式、元數據、字節碼、符號引用驗證；
2）準備，為類的靜態變量分配內存，并將其初始化為默認值；
3）解析，把類中的符號引用轉換為直接引用
初始化，為類的靜態變量賦予正確的初始值。
在類加載檢查通過后，接下來虛擬機將為新生對象分配內存。
JIT即時編譯
但是不同于 C / C++ 語言直接被翻譯成機器指令，java字節碼文件，它是經過編譯器預處理過的一種文件,它本身是二進制文件,但是不可以被系統直接執行,需要虛擬機解釋執行，即逐條取出逐條執行。很顯然經過解釋執行，其執行速度必然會比可執行的二進制字節碼程序慢很多。為了提高執行速度，引入了 JIT 技術。
JIT 技術就是把這些Java字節碼重新編譯優化，生成機器碼，讓CPU直接執行。這樣編出來的代碼效率會更高。在運行時 JIT 會把翻譯過的機器碼保存起來，以備下次使用。這種在運行時按需編譯的方式就是Just In Time。
通常，我們不必把所有的Java方法都編譯成機器碼，只需要把調用最頻繁，占據CPU時間最長的方法找出來將其編譯成機器碼。這種調用最頻繁的Java方法就是我們常說的熱點方法。熱點代碼如多次調用的方法、多次執行的循環體。
使用熱點探測來檢測是否為熱點代碼，熱點探測有兩種方式：采樣、計數器。目前HotSpot使用的是計數器的方式，當計數器超過閾值溢出了，就會觸發JIT編譯。
JVM之JIT原理
IBM講JIT
總結
以上是生活随笔為你收集整理的java代码从编译到加载执行的过程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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