Java代码如何运行

Java作为高级语言，高度抽象，无法直接运行在机器上，这样就必须设计一个面向Java语言特征的虚拟机，并通过编译器将Java程序转化成虚拟机所能识别的指令序列，也成Java字节码。

Java 虚拟机将运行时内存区域划分为五个部分，分别为方法区、堆、PC 寄存器、Java 方法栈和本地方法栈。Java 程序编译而成的 class 文件，需要先加载至方法区中，才能在 Java 虚拟机中运行。

最左列是偏移；中间列是给虚拟机读的机器码；最右列是给人读的代码

0x00:  b2 00 02        getstatic java.lang.System.out

0x03:  12 03            ldc "Hello, World!"

0x05:  b6 00 04        invokevirtual java.io.PrintStream.println

0x08:  b1                  return

Java虚拟机如何运行Java字节码（HotSpot 虚拟机为例）：

首先将代码编译成class文件加载到Java虚拟机中。加载后的 Java 类会被存放于方法区（Method Area）中。实际运行时，虚拟机会执行方法区内的代码。

在运行时，当调用进入到方法时，虚拟机会在当前线程的Java方法栈中生成一个栈帧，用以存放局部变量以及字节码的操作数（以解释器使用的解释栈帧为例，这种栈帧有两个主要的组成部分，分别是局部变量区，以及字节码的操作数栈。这里的局部变量是广义的，除了普遍意义下的局部变量之外，它还包含实例方法的“this 指针”以及方法所接收的参数）。当方法执行完之后（不管是正常退出还是异常退出），虚拟机均会弹出当前线程的当前栈帧，丢弃。

如果想让机器识别代码，还需要将字节码转化成机器码。

①解释执行：逐条将字节码翻译成机器码。无需等待，运行哪编译哪。

②即时编译：将一个方法中的所有字节码编译成机器码。提前编译完成，需要等待，实际运行速度快。

Hotspot采用了混合模式。先解释执行，将解释执行多的热点代码以方法为单位即时编译。

HotSpot 内置了多个即时编译器：C1、C2 和 Graal（Java10引入）。