面試官：今天從基礎(chǔ)先問起吧，你是怎么理解Java是一門「跨平臺」的語言，也就是「一次編譯，到處運行的」？

候選者：很好理解啊，因為我們有JVM。

候選者：Java源代碼會被編譯為class文件，class文件是運行在JVM之上的。

候選者：當我們?nèi)粘ｉ_發(fā)安裝JDK的時候，可以發(fā)現(xiàn)JDK是分「不同的操作系統(tǒng)」，JDK里是包含JVM的，所以Java依賴著JVM實現(xiàn)了『跨平臺』

候選者：JVM是面向操作系統(tǒng)的，它負責把Class字節(jié)碼解釋成系統(tǒng)所能識別的指令并執(zhí)行，同時也負責程序運行時內(nèi)存的管理。

面試官：那要不你來聊聊從源碼文件(.java)到代碼執(zhí)行的過程唄？

候選者：嗯，沒問題的

候選者：簡單總結(jié)的話，我認為就4個步驟：編譯->加載->解釋->執(zhí)行

候選者：編譯：將源碼文件編譯成JVM可以解釋的class文件。

候選者：編譯過程會對源代碼程序做 「語法分析」「語義分析」「注解處理」等等處理，最后才生成字節(jié)碼文件。

候選者：比如對泛型的擦除和我們經(jīng)常用的Lombok就是在編譯階段干的。

候選者：加載：將編譯后的class文件加載到JVM中。

候選者：在加載階段又可以細化幾個步驟：裝載->連接->初始化

候選者：下面我對這些步驟又細說下哈。

候選者：【裝載時機】為了節(jié)省內(nèi)存的開銷，并不會一次性把所有的類都裝載至JVM，而是等到「有需要」的時候才進行裝載（比如new和反射等等）

候選者：【裝載發(fā)生】class文件是通過「類加載器」裝載到j(luò)vm中的，為了防止內(nèi)存中出現(xiàn)多份同樣的字節(jié)碼，使用了雙親委派機制（它不會自己去嘗試加載這個類，而是把請求委托給父加載器去完成，依次向上）

候選者：【裝載規(guī)則】JDK 中的本地方法類一般由根加載器（Bootstrp loader）裝載，JDK 中內(nèi)部實現(xiàn)的擴展類一般由擴展加載器（ExtClassLoader ）實現(xiàn)裝載，而程序中的類文件則由系統(tǒng)加載器（AppClassLoader ）實現(xiàn)裝載。

候選者：裝載這個階段它做的事情可以總結(jié)為：查找并加載類的二進制數(shù)據(jù)，在JVM「堆」中創(chuàng)建一個java.lang.Class類的對象，并將類相關(guān)的信息存儲在JVM「方法區(qū)」中

面試官：嗯…

候選者：通過「裝載」這個步驟后，現(xiàn)在已經(jīng)把class文件裝載到JVM中了，并創(chuàng)建出對應的Class對象以及類信息存儲至方法區(qū)了。

候選者：「連接」這個階段它做的事情可以總結(jié)為：對class的信息進行驗證、為「類變量」分配內(nèi)存空間并對其賦默認值。

候選者：連接又可以細化為幾個步驟：驗證->準備->解析

候選者：1. 驗證：驗證類是否符合 Java 規(guī)范和 JVM 規(guī)范

候選者：2. 準備：為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存，初始化為系統(tǒng)的初始值

候選者：3. 解析：將符號引用轉(zhuǎn)為直接引用的過程

面試官：嗯…

候選者：通過「連接」這個步驟后，現(xiàn)在已經(jīng)對class信息做校驗并分配了內(nèi)存空間和默認值了。

候選者：接下來就是「初始化」階段了，這個階段可以總結(jié)為：為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值。

候選者：過程大概就是收集class的靜態(tài)變量、靜態(tài)代碼塊、靜態(tài)方法至()方法，隨后從上往下開始執(zhí)行。

候選者：如果「實例化對象」則會調(diào)用方法對實例變量進行初始化，并執(zhí)行對應的構(gòu)造方法內(nèi)的代碼。

候選者：扯了這么多，現(xiàn)在其實才完成至(編譯->加載->解釋->執(zhí)行)中的加載階段，下面就來說下【解釋階段】做了什么

候選者：初始化完成之后，當我們嘗試執(zhí)行一個類的方法時，會找到對應方法的字節(jié)碼的信息，然后解釋器會把字節(jié)碼信息解釋成系統(tǒng)能識別的指令碼。

候選者：「解釋」這個階段它做的事情可以總結(jié)為：把字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為操作系統(tǒng)識別的指令

候選者：在解釋階段會有兩種方式把字節(jié)碼信息解釋成機器指令碼，一個是字節(jié)碼解釋器、一個是即時編譯器(JIT)。

候選者：JVM會對「熱點代碼」做編譯，非熱點代碼直接進行解釋。當JVM發(fā)現(xiàn)某個方法或代碼塊的運行特別頻繁的時候，就有可能把這部分代碼認定為「熱點代碼」

候選者：使用「熱點探測」來檢測是否為熱點代碼。「熱點探測」一般有兩種方式，計數(shù)器和抽樣。HotSpot使用的是「計數(shù)器」的方式進行探測，為每個方法準備了兩類計數(shù)器：方法調(diào)用計數(shù)器和回邊計數(shù)器

候選者：這兩個計數(shù)器都有一個確定的閾值，當計數(shù)器超過閾值溢出了，就會觸發(fā)JIT編譯。

候選者：即時編譯器把熱點方法的指令碼保存起來，下次執(zhí)行的時候就無需重復的進行解釋，直接執(zhí)行緩存的機器語言

面試官：嗯…

候選者：解釋階段結(jié)束后，最后就到了執(zhí)行階段。

候選者：「執(zhí)行」這個階段它做的事情可以總結(jié)為：操作系統(tǒng)把解釋器解析出來的指令碼，調(diào)用系統(tǒng)的硬件執(zhí)行最終的程序指令。

候選者：上面就是我對從源碼文件(.java)到代碼執(zhí)行的過程的理解了。

面試官：嗯…我還想問下你剛才提到的雙親委派模型…

候選者：下次一定！

本文總結(jié)：

• Java跨平臺因為有JVM屏蔽了底層操作系統(tǒng)
• Java源碼到執(zhí)行的過程，從JVM的角度看可以總結(jié)為四個步驟：編譯->加載->解釋->執(zhí)行
• 「編譯」經(jīng)過 語法分析、語義分析、注解處理 最后才生成會class文件
• 「加載」又可以細分步驟為：裝載->連接->初始化。裝載則把class文件裝載至JVM，連接則校驗class信息、分配內(nèi)存空間及賦默認值，初始化則為變量賦值為正確的初始值。連接里又可以細化為：驗證、準備、解析
• 「解釋」則是把字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成操作系統(tǒng)可識別的執(zhí)行指令，在JVM中會有字節(jié)碼解釋器和即時編譯器。在解釋時會對代碼進行分析，查看是否為「熱點代碼」，如果為「熱點代碼」則觸發(fā)JIT編譯，下次執(zhí)行時就無需重復進行解釋，提高解釋速度
• 「執(zhí)行」調(diào)用系統(tǒng)的硬件執(zhí)行最終的程序指令

對線面試官PDF版本，可+V: java3yyy 免費領(lǐng)取