在程序員的世界中，你總會聽到一句“PHP是世界上最好的語言”的調(diào)侃。然而在你進入軟件程序開發(fā)之后，你會發(fā)現(xiàn)即使開發(fā)語言千千萬，最盛行的還是JAVA。從淘寶的技術(shù)變遷中我們可以見一些端倪，早期電商剛起來的時候，那會兒的互聯(lián)網(wǎng)還很簡單，使用PHP+Mysql+Apache+Linux就可以快速搭建起一套電商系統(tǒng)，但隨著電商平臺、支付平臺的完善，網(wǎng)上購物開始變得簡單，越來越多的人使用淘寶購物了，淘寶的技術(shù)架構(gòu)也開始不斷的升級，增加服務(wù)器數(shù)量來提高系統(tǒng)可用性。

通過運維手段擴充資源是一種方式，治標不治本，最根本的原因還是在于PHP這種語言可擴展性不夠，用戶量十萬、百萬、千萬的時候都還能支撐，但到了上億、億萬的時候怎么擴展都不行了。于是淘寶系統(tǒng)開始一點點的前后端分離，后端使用JAVA語言開發(fā)，逐漸遷移業(yè)務(wù)?，F(xiàn)在我們所使用的淘寶系統(tǒng)，80%以上的后端程序都是Java開發(fā)，可見笑到最后才是贏家啊。不過JAVA語言的上手難度就比PHP、前端高很多了，所以今天我們給大家講解下一行JAVA代碼到底是如何運行起來的，JAVA后浪們可以以此為入門Java的基礎(chǔ)，開啟Java開發(fā)、人生贏家之路。

Java是一種半解釋型語言，相對的有解釋型語言Python&PHP、編譯型語言C&C++。解釋型語言說的是只需要在客戶端屬于代碼后就可以運行起來，實時看到結(jié)果，編譯型語言說的是源代碼需要進行構(gòu)建編譯成二進制文件才能在機器運行起來，半解釋型語言介于其中，它把輸入的代碼進行編譯，編譯后在JVM虛擬機中運行（注：JVM虛擬機是在實際的機器中運行的）。半解釋型語言的好處就是可以跨平臺，一次編譯，多次執(zhí)行。

我們通過下面這邊Java程序，來講明Java程序從編譯到最后運行到整個流程。JVM運行Java程序有兩種方式，分別是jar包和Class類文件，jar包是偏上層的方式，把所有程序都打包成一個jar包，便于交付測試人員測試、運維人員發(fā)布，它的運行邏輯是通過java.exe找到j(luò)ava自帶的GetMainClassName函數(shù)，該函數(shù)獲取JNIENV實例，并調(diào)用JarFileJNIENV實例中的GetMainfest()函數(shù)獲取MainClass函數(shù)，Main函數(shù)再調(diào)用Java.c中的LoadClass方法加載主類。

而Class方式則是越過上層，直接通過main函數(shù)調(diào)用Java.c中的LoadClass方法裝載類。所以說jar運行的方式本質(zhì)上也是class類運行的方式，因此我們來關(guān)注如何類方式如何加載運行就好了。下面代碼想實現(xiàn)的功能是打印Code這個字符，整體代碼如下。我們先定義了一個類HelloJava，在這個類新建了一個對象去打印Code字符，而這個對象又調(diào)用了類Product.java

在整個代碼的運行中，包含兩步，第一步是編譯，第二步是運行。源文件創(chuàng)建完之后，使用javac就可以編譯.java程序，程序會被編譯成.class文件，使用java命令就可以運行.class文件。編譯后的文件有代碼中出現(xiàn)過的類名&變量名&方法引用名、類中各個方法的字節(jié)碼，它們分別存儲在常量池、方法字節(jié)碼中。

在Java程序的編譯過程中，如果該類所依賴的類還沒有被編譯，編譯器就會先編譯被依賴的類，如果依賴類編譯了則直接引用。在Java類的運行中，包含加載和運行兩個步驟。.class文件就是通過類加載器到j(luò)vm當中的。在Java中默認有三種類加載器，從下往上依次是自定義類加載器UserClassLoader（負責加載自定義的class文件）、應(yīng)用類加載器AppClassLoader（負責加載classpath指定的jar包和目錄中的class文件）、擴展類加載器ExClassLoader（負責加載Java平臺中擴展功能的jar包）、啟動類加載器BootstrapClassLoader（負責加載$JAVA_Home中jre/lib/rt.jar中所有的class類）。當AppClassLoader接收到一個類加載命令后，它不會自己先去加載，而是給到擴展類加載器，同樣擴展類加載器自己也不會先去加載類，而是把它給到啟動類加載器去加載，如果失敗再層層往下傳遞。所以Java是動態(tài)在加載類。

回到我們剛剛的例子中，在編譯好Java程序后，我們得到HelloJava.class文件，在終端我們輸入javaHelloJava，系統(tǒng)就會啟動一個JVM進程，JVM進程從classpath的路徑中尋找命名為HelloJava.class的二進制文件，將HelloJava的類加載信息加載到運行時數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)，找到HelloJava的主函數(shù)入口，執(zhí)行Main函數(shù)。Main函數(shù)的第一條命令是Productproduct = newProduct(“Code”)，它需要JVM創(chuàng)建一個Product對象，但此時方法區(qū)中沒有沒有Product類的信息，于是JVM加載Product類，把Product類的類型信息放在方法區(qū)中。加載完了Product類之后，JVM虛擬機在堆區(qū)為新的Product實例分配內(nèi)存，初始化類。在調(diào)用product.printName()方法的時候，JVM根據(jù)Product引用找到Product對象，根據(jù)Product對象持有的引動定位到方法區(qū)中的Animal類的類型信息方法表，獲取printName()函數(shù)的字節(jié)碼地址，運行printName()函數(shù)，打印出來“Code”。

微觀的編譯執(zhí)行介紹完了，我們來看看中觀的執(zhí)行。在介紹Java是解釋型語言時，我們有講到JVM是跨平臺執(zhí)行的，也就是一份Java代碼編譯之后，可以在Linux、unix、Windows、Macos等操作系統(tǒng)平臺中執(zhí)行。我們一起來看看是如何實現(xiàn)的呢？在Java程序運行中有三個概念，JVM、JDK、JRE。

• 所謂JVM就是Javavirtual Machine，Java虛擬機，執(zhí)行Java代碼；

• 所謂JDK是指的JavaDevelopment kit，Java開發(fā)工具包，Java開發(fā)人員使用；

• 所謂JRE就是JavaRuntimeEnvironment，Java運行時環(huán)境。
  

JVM屬于JRE，JRE屬于JDK。在JDK的安裝中，有不同的版本，比如Linuxx86、Windowsx64，只要安裝了JDK之后，就由JDK來區(qū)分操作系統(tǒng)，JVM是運行在操作系統(tǒng)之上，區(qū)分操作系統(tǒng)的任務(wù)就是由JDK來完成的，只要你的電腦裝了JDK，任何一份Class字節(jié)碼都會運行在JVM中，JVM又可以運行在任意操作系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)了“跨平臺一次編譯，多次執(zhí)行”。

講完了中觀的執(zhí)行，我們來看看宏觀執(zhí)行。我們程序員在寫Java代碼時，都會把程序編譯成jar包，通過jar包來運行程序。一個jar包代表了一個功能模塊的實現(xiàn)，如果某個jar包有我們想要使用的功能，就在程序中引用就好。然而業(yè)務(wù)功能在開發(fā)實現(xiàn)時可運行依賴的jar包很多，如果把每個功能所實現(xiàn)的jar包都放在自己的jar包中，就會非常的浪費資源和運行效率。這時候我們可以把程序依賴的jar包都放在一個單獨的文件夾中，然后修改jar包中“META-INF”目錄下的“MANIFEST.MF”清單文件即可。在manifest文件中，我們指定Manifest文件的版本，運行主類的名稱，程序所依賴的jar包的Classpath路徑都寫明清楚，Java程序執(zhí)行時加載manifest文件即可。

本文詳細的介紹了一行JAVA代碼是如何在JVM系統(tǒng)中運行起來的，對于有志加入互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，使用Java語言開發(fā)貢獻力量的朋友們來說，可以在初學(xué)時深刻的理解體會到Java代碼時怎么運行起來的、JDK&JRE&JVM是什么？在面試的時候也能比較輕松從容的回到面試官問題，在帶新人的時候也可以裝一把大佬。