Java程序工作原理
概述
Java是一种高端编程语言，因其有趣的功能而受到许多程序员的喜爱。我们无法在普通机器上运行 Java 程序，这是因为高级编程语言需要首先转换为机器代码，因此我们在 Java 编译器上运行它们。
Java程序的执行包括五个步骤，它们是
- 创建 Java 程序
- 编译一个Java程序，
- 通过 Java 虚拟机将程序加载到内存中，
- 字节码的 Java 虚拟机验证，
- Java程序执行
文章范围
- 本文介绍了如何执行 Java 代码。
- 我们还在本文中讨论了 Java 程序的执行。
介绍
在学习编程语言时，我们需要了解工作和执行。在这里，我们将详细了解java程序的执行，我们还将了解编译和执行java程序时会发生什么。
Java是一种高端编程语言，因其有趣的功能而受到许多程序员的喜爱。我们无法在普通机器上运行 Java 程序，这是因为高级编程语言需要首先转换为机器代码，因此我们在 Java 编译器上运行它们。它将Java语言翻译成机器语言，使机器更容易理解它。声明它是一种独立于平台的语言，不适用于简单的一步编译。
现在我们需要了解的第一件事是Java编程语言是如何工作的？因此，让我们快速浏览一下。
Java编程语言如何工作？
Java编程语言的工作可以总结为三个步骤。让我们完成以下步骤：
- 在这里第一步，我们需要有一个java源代码，否则我们将无法运行您需要使用程序.java扩展保存的程序。
- 其次，我们需要使用编译器，以便它编译源代码，而源代码又会给出java字节码，并且需要有一个程序.class扩展。Java 字节码是 Java 源代码的重新设计版本，无论构建在哪台机器上，此字节码都可以在任何地方运行。
- 稍后，我们将java字节码通过Java虚拟机，Java虚拟机是一个解释器，它从java字节码中逐步彻底读取所有语句，从而进一步将其转换为机器级语言，以便机器可以执行代码。我们只有在转换完成后才能获得输出。
因此，了解Java的工作，我们需要了解用该语言编写的程序的执行过程。
Java程序的执行过程
计算机不理解我们的人类语言，它只能理解二进制或编码形式的代码，表示 0 或 1。 在编程过程中，它经历了很多步骤-
1.创建Java程序-当我们谈论创建程序或键入解决我们可能遇到的任何问题的代码时，这意味着在任何文本编辑器上物理编写程序。编写一次程序后，您可以编辑程序，也可以不编辑程序。当你创建一个程序时，你不只是制作它，让它保持原样，你可以修改它并将其保存在设备上。但是您需要使用 java 扩展名保存它，否则它只会显示为普通文本文件。
2.编译Java程序-现在，一旦程序创建并且没有任何错误或错误，我们可以在编译程序时继续编译程序，这意味着编译器编译程序，如果编译程序后没有错误，我们可以进一步运行它并获得所需的输出。我们在命令提示符或其他控制台中编译 Java 程序。
3.通过 Java 虚拟机将程序加载到内存中 - 当您想在执行之前加载.class文件扩展名时，JVM 需要大量内存。加载是将程序放入内存中以使其运行的过程。程序需要.class文件来执行该文件。
- 字节码的Java虚拟机验证 - Jvm有一个字节码验证器，这是由于维护程序的安全性。字节码仅在类加载到内存中以维护程序的安全性后验证代码。它确保字节码有效且可访问。它还使计算机免受各种病毒和不安全网站的侵害。
- Java 程序执行 - 上述步骤由 JVM 在解释字节码时执行。早期的JVM很慢，一次只解释一个字节码。如今，现代JVM的速度要快得多，因为它们使用JIT（即时）编译单元。这些 JVM 可以同时执行各种任务。我们也称它们为HotSpot编译器，因为JVM使用它们来找出字节码中的热点。稍后，源代码被转换为机器语言。
让我们了解使用 java 编程语言编写代码时派上用场的工具。
- Java 开发工具包： 顾名思义，Java开发工具包是一个全时工具包，其中包含编译器，Java运行时环境（JRE），调试器，Java文档。为了在 java 中进一步执行，我们需要在我们的计算机上安装 JDK，以进一步引导 java 程序的创建、编译和运行。 在这里，当我们使用 JDK 时，我们需要一个环境来运行程序。我们使用JRE Java运行时环境，它提供了执行Java程序的最低要求。它提供了JVM，核心类和支持文件。
- Java虚拟机 ： 这通常被称为JVM包含我们必须遵循的三个阶段。它不仅是JDK的一个非常重要的部分，也是JRE的一个非常重要的部分，因为它在这两个地方都是内置的。当你使用JRE amd JDK运行一个程序时，它也会转到JVM，因为它是运行java程序所必需的，它还解释程序。阶段如下： 编译代码：Java 开发工具包 （JDK） 为我们提供了完成此步骤的 JAVAC 编译器。运行代码：JVM 运行编译器提供的字节码。
- 准时制： 准时制，即JIT可以很容易地定义为在制造工作流程中见证的编译器，它直接旨在降低生产系统的成本和流动时间。
- Java 运行时环境： JDK 包括 JRE。这反过来在安装后允许 java 程序运行。但是我们仍然无法编译它。它有一个浏览器，小程序支持，以及其中包含的一些插件。因此，要在各自的计算机上运行Java程序，您需要JRE。 JRE 完全由多个元素组成，它们是：
- Java 虚拟机 （JVM）
- Java 类库
- Java 类装入器 当我们的软件倾向于执行特定程序时，它需要一些环境才能运行。通常，它是任何操作系统，例如Unix，Linux，Microsoft Windows或MacOS。 在这里，我们的 JRE 充当 java 程序和操作系统之间的翻译者和促进者。
Java是基于编译器还是解释器的语言？
当我们谈论编译器时，我们的意思是- 将源代码转换为机器语言的工具称为编译器，使计算机更容易解释它。
我们来看看Java解释器—— 作为编译器，解释器也是一种编程工具，它将我们的源代码转换为可读的（用于计算机）机器代码，但它的工作方式与编译器不同。它会在转到下一条语句之前彻底转换每个语句，然后执行它。口译员不需要执行人。
因此，我们可以得出结论，我们可以将Java视为基于编译器和解释器的语言，因为源代码首先被编译为二进制代码，然后相同的二进制代码在JVm（Java虚拟机）上运行，这主要是基于软件的解释器。
因此，既然我们已经完全理解了 java 中的代码是如何执行的，那么让我们总结一下我们刚刚读到的内容。
总结
- Java是一种面向对象的编程语言。
- 在编程过程中，我们执行程序需要 5 个步骤，它们是
- 创建 Java 程序
- 编译 Java 程序
- 通过 Java 虚拟机将程序加载到内存中
- Java虚拟机验证字节码，Java程序执行。
- 有4个工具（JDK，JVM，JRE，JIT）可以帮助我们顺利运行程序。
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