【JVM】javac的编译过程

Question

如题所述

Answer 1

Java 编译主要将 xx.java 文件转换为 xx.class 文件，后者为字节码。字节码在类加载器的协助下转换为机器码，由 JVM 执行。Java 编译涉及两次转换，本文将详细解析第一次转换过程。

Java 编译大致分为三个步骤：解析填充符号表、注解处理过程、分析与字节码生产。解析填充符号表阶段，首先进行词法分析，将源代码拆分为标记（Token）。接着，进行语法分析，生成抽象语法树（AST）。最后，填充符号表，处理顶级节点的待处理列表。

注解处理过程涉及插入式注解处理器，它们可以在解析注解期间直接修改抽象语法树。若修改被发现，编译器将返回解析和填充符号表阶段重新处理，直到所有注解处理器完成修改。

分析与字节码生产阶段，对源代码进行语义分析，包括标注检查、数据和控制流分析以及解析语法糖。语义分析确保程序逻辑正确，同时将复杂的语法简化。数据流和控制流分析优化代码，减少无效操作。语法糖的解析使代码更简洁，如泛型、自动装箱等。最终，字节码由类加载器转换为可执行的机器码。

了解完编译过程，可以尝试查看 javac 源代码，通过 JavaCompiler 类的 compile() 和 compile2() 方法，理解编译器如何执行各个步骤。

字节码文件结构，即 class 文件，存储编译后的代码信息。经典 HelloWorld 程序经过编译后，可以使用 vi 或 IDE 查看字节码内容。具体结构则由类加载器解析并执行。

总结，Java 编译通过两次转换实现代码的执行。理解编译过程有助于优化代码和性能，同时提供深入了解 Java 字节码结构的途径。

欢迎提出问题和交流，如果需要进一步探讨 Java 编译细节或有其他技术问题，随时欢迎联系。