一个Java程序的执行过程

我们手工执行java程序是这样的：
1 在记事本中或者是UE的文本编辑器中，写好源程序；
2 使用javac命令把源程序编译成.class文件；
  编译后的.class（类字节码）文件中会包含以下内容：

ConstantPool：符号表；
FieldInfo：类中的成员变量信息；
MethodInfo：类中的方法描述；
Attribute：可选的附加节点。
FieldInfo节点包含成员变量的名称，诸如public,private,static等的标志。ConstantValue属性用来存储静态的不变的成员变量的值。Deprecated和Synthetic被用来标记一个成员变量是不被推荐的或由编译器生成的。

3 有了.class文件，我们执行 java 解释命令就可以运行java程序了。

现在我们主要讨论一下，当执行 java这个命令后，会发生什么事情呢？
首先，JVM装载.class，也就是类装载器装载类字节码。一个类装载器本身也是一个java类，所以，类装载器自身也需要被另外一个类装载器装载，这就出现了类似先有蛋，还是先有鸡的问题。但JAVA中的类装载器的这个问题却很容易解决。JAVA的虚拟机（JVM）中内嵌了一个称为Bootstrap类装载器，它是用特定于操作系统的本地代码实现的，属于JAVA虚拟机的内核，Bootstrap类不用专门的类装载器去进行装载。Bootstrap类负责加载JAVA核心包中的类（即rt.jar文件中的类），这些类的Class.getClassLoader()方法返回值为null，即表示是Bootstrap类装载器。JAVA核心包中有另外两个类装载器：ExtClassLoader和AppClassLoader，它们都是用JAVA语言编写的JAVA类，其中ExtClassLoader类装载负责加载存放在<JAVA_HOME>/jre/lib/ext目录下的jar包中的类，AppClassLoader负责加载应用程序的启动执行类，即当使用java命令去启动执行一个类时，JAVA虚拟机使用AppClassLoader加载这个类。在编译和运行JAVA程序时，都会通过ExtClassLoader类装载器去<JAVA_HOME>/jre/lib/ext目录下的JAR包中搜索要加载的类，所以，如果将包含例如ServletAPI的jar包或者是javamail.jar包复制到该目录下，在编译Servlet或JavaMail程序时,就不必在CLASSPATH环境变量中增加包含ServletAPI的jar包或者是javamail.jar包文件。

以上，就是一个JAVA程序执行的大致过程。

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Java字节码程序的执行过程：

Java字节码程序的执行过程

Java程序在启动的时候首先交给JVM（一个JVM的运行创建一个独立的进程）一个拥有public static void main(string[] args)函数的类，JVM通过引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）加载该类，加载完成之后进行校验、内存填充和结构化（即连接--校验/准备/分解），然后启用一个线程执行main函数（大多数可执行程序都有像main一样的入口函数约定，有些地方可以成为入口地址），在执行main函数的过程中碰到新的类，将会再次用ClassLoader加载该类，重复连接，并且继续执行main中调用的其它函数，依次反复，直到特定的终止条件发生，程序退出。

JVM执行连接是典型的动态链接，也就是在执行过程中按需加载类，所有加载类的工作都交由ClassLoader来完成。在后面谈到的Java字节码类文件格式?就是ClassLoader加载之后交给虚拟机的字节码格式，换句话来说JVM不管ClassLoader之前的类来源和格式，它只管ClassLoader加载之后的格式，理解这点很重要。 

ClassLoader分为系统级和用户自定义级两类，通过用户自定义类加载器，可以完成自定义的类加载方式（如何自定义请参考该章的实战?部分）。

关于更多Java字节码的执行过程细节，在后面内容JVM抽象架构?中将会更进一步提到。