Java编译的运行机制—程序是如何执行起来的?

简单来说Java程序的运行机制分为编写、编译和运行三个步骤。

一、Java编写文件格式

编写是指在Java开发环境中进行程序代码的编辑，最终生成后缀名为“.java”的Java源文件。

二、Java编译生成文件格式

编译是指使用Java编译器对源文件进行错误排查的过程，编译后将生成后缀名为.class的字节码文件，该文件可以被Java虚拟机(JVM)的解释器正常读取。

三、Java运行虚拟机(JVM)

运行是指使用Java解释器将字节码文件翻译成机器代码，执行并显示结果。字节码文件是一种和任何具体机器环境及操作系统环境无关的中间代码，它是一种二进制文件，是Java源文件由Java编译器编译后生成的目标代码文件。编程人员和计算机都无法直接读懂字节码文件，它必须由专用的Java解释器来解释执行，因此Java是一种在编译基础上进行解释运行的语言。

在运行Java程序时，首先会启动JVM，然后由它来负责解释执行Java的字节码，并且Java字节码只能运行于JVM之上。这样利用JVM就可以把Java字节码程序和具体的硬件平台以及操作系统环境分隔开来，只要在不同的计算机上安装了针对于特定具体平台的JVM，Java程序就可以运行，而不用考虑当前具体的硬件平台及操作系统环境，也不用考虑字节码文件是在何种平台上生成的。JVM把这种不同软硬件平台的具体差别隐藏起来，从而实现了真正的二进制代码级的跨平台移植。JVM是Java平台无关的基础，Java的跨平台特性正是通过在JVM中运行Java程序实现的。接下来了解一下Java的运行流程，如图所示。

图中，从编写出来的Java源文件，到编译为字节码文件，再到通过JVM执行程序，最后将程序的运行结果展示给用户，这是一个完整的Java运行流程。