JVM角度的Java程序执行过程

Java的执行过程

经过之前的整理现在我们讨论以下JAVA程序的执行过程

1. JVM加载到内存，完成其所需的结构创建（一些内部对象的创建，GC，ObjectMonitor等）
2. 根据传入的启动类进行启动类加载。
3. 执行加载-验证-准备-解析-初始化过程 该启动类的过程
   1. 检查该类是否有指向父类的指针，如果有则从父类开始进行加载。最终由启动类加载器开始加载（一般最终会查询到加载Object类）。
   2. 解析字节码数组，在内存中创建对应的结构。
   3. 进行文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证
   4. 准备，初始化该元类结构所需的内存空间，设置为各类型的默认值（如int为0，boolean为false，引用类型为null）
   5. 解析，根据字节码数组中的信息，完成从符号引用到直接引用的过程（将修饰符的关联关系转换为内存中的关联关系）
   6. 初始化，根据字节码中的信息对元类中的静态结构进行初始化赋值。
4. 完成类加载后，执行类中的main方法
5. main方法作为静态方法 由invokestatic 指定执行，查询instanceKlass中的方法区信息。执行main方法对应的字节指令
6. 构建栈帧结构，组织方法所需的参数对象，放入局部变量表中，设置操作数栈空间作为运算的临时存储区域，创建程序计数器记录指令指针的偏移信息，以及链接，返回地址和其他一些用于调试的栈帧信息。
7. 启动调用过程，对于参数信息，是直接直接放入局部变量表中的，对于在方法中创建的局部变量，则在创建后，由槽位对该变量进行引用。而操作数栈则用于存放运算中的临时数据。
8. 对于创建的局部变量，会检查该变量的类是否被加载，如果未被加载，则启动类加载过程。之后根据new指令在堆中创建对应的对象，并将引用放入插槽中，在后续的执行中再通过插槽(数组偏移)取出对象参与执行。
9. 之后就是依据执行的反复 入栈出栈过程。
10. 对于不同的方法，jvm通过不同的指令来完成方法的调用
    1. 静态方法- invokestatic 直接绑定
    2. 私有方法，构造器方法，父类方法 - invokespecial 直接绑定
    3. 实例方法 - invokevirtual 通过虚方法表再使用偏移访问
    4. 接口实现方法 - invokeinterface 通过接口方法表进行查询

后续我们需要讨论，锁实现，反射实现和线程的实现。