什么是java编译器

Java的源代码（xxx.java）可以通过java的编译器生成字节码文件（xxx.class），java的编译器的功能有如下几点：

Java的字节码文件通过java虚拟机编译运行，java虚拟机有类加载器，字节码校验器，编译字节码（解析执行），JIT编译器（编译执行）编译出机器指令，最后经由操作系统运行机器指令得出结果。编译字节码和JIT编译器类似于java的执行引擎

java代码的执行流程

怎样判断两个class对象是否属于同一个类加载的？

在java虚拟机中表示两个class对象是否为同一个类的必要条件：

1、类的完整类名必须一致，包括包名。
2、加载这个类的CLassLoader（指的是ClassLoader实例对象）必须相同

总的来说：在java虚拟机中，两个类对象来源于同一个java源代码文件，被同一个虚拟机加载，只要是加载它们的ClassLoader实例对象不一样，那这两个类对象也是不一样的。
实例代码：

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    	// 构建一个简单的类加载器
        ClassLoader myLoader = new ClassLoader() {
            @Override
            public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                try {
                    String fileName = name.substring(name.lastIndexOf(".") + 1)+".class";
                    InputStream is = getClass().getResourceAsStream(fileName);
                    if (is == null) {
                        return super.loadClass(name);
                    }
                    byte[] b = new byte[is.available()];
                    is.read(b);
                    return defineClass(name, b, 0, b.length);
                } catch (IOException e) {
                    throw new ClassNotFoundException(name);
                }
            }
        };
        Object obj = myLoader.loadClass("GenericsTest.JVMTest.Test816.ClassLoaderTest").newInstance();
        System.out.println(obj.getClass());
        System.out.println(obj instanceof GenericsTest.JVMTest.Test816.ClassLoaderTest);
    }
}
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结果：

多语言编译为字节码在JVM运行

java语言是高级编程语言，只有人类才能理解其逻辑，计算机是无法识别的，所以java代码必须要先编译成字节码文件，编译字节码文件那就需要java虚拟机，先运行java虚拟机，编译java源代码成字节码文件，java虚拟机才能正确识别代码转换后的指令并将其运行。

什么是java虚拟机

Java虚拟机就是二进制字节码的运行环境，负责装载字节码到其内部，解释编译为对应平台上的机器指令执行每一条java指令。java虚拟机规范中都有详细的定义，如怎么取操作数，怎么处理操作数，处理结果放在哪里。其在代码运行的过程中居最重要的地位。

java虚拟机的整体结构：

java虚拟机的作用

1、Java代码间接翻译成字节码，储存字节码的文件再交由运行于不同平台上的JVM虚拟机去读取执行，从而实现一次编写，到处运行的目的。
2、JVM也不再只支持Java，由此衍生出了许多基于JVM的编程语言，如Groovy, Scala, Koltin等等

特点：

1、一次编译，到处运行
2、自动内存管理
3、自动垃圾回收功能

java虚拟机的架构模型

Java编译器输入的指令流基本上是一种基于栈的指令集架构，还有另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构。
基于栈式架构的特点：

• 设计和实现更简单，适用于资源受限的系统；
• 避开了寄存器的分配难题:使用零地址指令方式分配。
• 指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈。指令集更小，编译器容易实现。
• 指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈。指令集更小，编译器容易实现。

基于寄存器架构的特点：

• 典型的应用是x86的二进制指令集：比如传统的Pc以及Android的Davlik虚拟机。
• 指令集架构则完全依赖硬件，可移植性差。
• 性能优秀和执行更高效。
• 花费更少的指令去完成一项操作。
• 在大部分情况下，基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主，而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主。

java虚拟机的生命周期

虚拟机启动

Java虚拟机的启动是通过引导类加载器(bootstrap class loader)创建一个初始类(initial class)来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。

虚拟机执行

一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务：执行Java程序。程序开始执行时他才运行，程序结束时他就停止。执行一个所谓的Java程序的时候，实际上正在执行的是一个叫做Java虚拟机的进程。

虚拟机退出

有如下的几种情况：

1. 程序正常执行结束
2. 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
3. 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止
4. 某线程调用Runtime类或system类的exit方法，或Runtime类的halt方法，并且Java’安全管理器也允许这次exit或halt操作。
5. 除此之外，JNI ( Java Native Interface)规范描述了用JNI Invocation API来加载或卸载Java虚拟机时，Java虚拟机的退出情况。