不论是物理机还是虚拟机，大部分的程序代码从开始编译到最终转化成物理机的目标代码或虚拟机能执行的指令集之前，都会按照如下图所示的各个步骤进行：
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其中绿色的模块可以选择性实现。很容易看出，上图中间的那条分支是解释执行的过程（即一条字节码一条字节码地解释执行，如JavaScript），而下面的那条分支就是传统编译原理中从源代码到目标机器代码的生成过程。
如今，基于物理机、虚拟机等的语言，大多都遵循这种基于现代经典编译原理的思路，在执行前先对程序源码进行词法解析和语法解析处理，把源码转化为抽象语法树。对于一门具体语言的实现来说，词法和语法分析乃至后面的优化器和目标代码生成器都可以选择独立于执行引擎，形成一个完整意义的编译器去实现，这类代表是C/C++语言。也可以把抽象语法树或指令流之前的步骤实现一个半独立的编译器，这类代表是Java语言。又或者可以把这些步骤和执行引擎全部集中在一起实现，如大多数的JavaScript执行器。
Javac编译
在Java中提到“编译”，自然很容易想到Javac编译器将*.java文件编译成为*.class文件的过程，这里的Javac编译器称为前端编译器，其他的前端编译器还有诸如Eclipse JDT中的增量式编译器ECJ等。相对应的还有后端编译器，它在程序运行期间将字节码转变成机器码（现在的Java程序在运行时基本都是解释执行加编译执行），如HotSpot虚拟机自带的JIT（Just In Time Compiler）编译器（分Client端和Server端）。另外，有时候还有可能会碰到静态提前编译器（AOT，Ahead Of Time Compiler）直接把*.java文件编译成本地机器代码，如GCJ、Excelsior JET等，这类编译器我们应该比较少遇到。
下面简要说下Javac编译（前端编译）的过程。
词法、语法分析
词法分析是将源代码的字符流转变为标记（Token）集合。单个字符是程序编写过程中的的最小元素，而标记则是编译过程的最小元素，关键字、变量名、字面量、运算符等都可以成为标记，比如整型标志int由三个字符构成，但是它只是一个标记，不可拆分。
语法分析是根据Token序列来构造抽象语法树的过程。抽象语法树是一种用来描述程序代码语法结构的树形表示方式，语法树的每一个节点都代表着程序代码中的一个语法结构，如bao、类型、修饰符、运算符等。经过这个步骤后，编译器就基本不会再对源码文件进行操作了，后续的操作都建立在抽象语法树之上。
填充符号表
完成了语法分析和词法分析之后，下一步就是填充符号表的过程。符号表是由一组符号地址和符号信息构成的表格。符号表中所登记的信息在编译的不同阶段都要用到，在语义分析（后面的步骤）中，符号表所登记的内容将用于语义检查和产生中间代码，在目标代码生成阶段，党对符号名进行地址分配时，符号表是地址分配的依据。
语义分析
语法树能表示一个结构正确的源程序的抽象，但无法保证源程序是符合逻辑的。而语义分析的主要任务是读结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查。语义分析过程分为标注检查和数据及控制流分析两个步骤：
标注检查步骤检查的内容包括诸如变量使用前是否已被声明、变量和赋值之间的数据类型是否匹配等。
数据及控制流分析是对程序上下文逻辑更进一步的验证，它可以检查出诸如程序局部变量在使用前是否有赋值、方法的每条路径是否都有返回值、是否所有的受查异常都被正确处理了等问题。
字节码生成
字节码生成是Javac编译过程的最后一个阶段。字节码生成阶段不仅仅是把前面各个步骤所生成的信息转化成字节码写到磁盘中，编译器还进行了少量的代码添加和转换工作。 实例构造器init（）方法和类构造器clinit（）方法就是在这个阶段添加到语法树之中的（这里的实例构造器并不是指默认的构造函数，而是指我们自己重载的构造函数，如果用户代码中没有提供任何构造函数，那编译器会自动添加一个没有参数、访问权限与当前类一致的默认构造函数，这个工作在填充符号表阶段就已经完成了）。
JIT编译
Java程序最初是仅仅通过解释器解释执行的，即对字节码逐条解释执行，这种方式的执行速度相对会比较慢，尤其当某个方法或代码块运行的特别频繁时，这种方式的执行效率就显得很低。于是后来在虚拟机中引入了JIT编译器（即时编译器），当虚拟机发现某个方法或代码块运行特别频繁时，就会把这些代码认定为“Hot Spot Code”（热点代码），为了提高热点代码的执行效率，在运行时，虚拟机将会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码，并进行各层次的优化，完成这项任务的正是JIT编译器。
现在主流的商用虚拟机（如Sun HotSpot、IBM J9）中几乎都同时包含解释器和编译器（三大商用虚拟机之一的JRockit是个例外，它内部没有解释器，因此会有启动相应时间长之类的缺点，但它主要是面向服务端的应用，这类应用一般不会重点关注启动时间）。二者各有优势：当程序需要迅速启动和执行时，解释器可以首先发挥作用，省去编译的时间，立即执行；当程序运行后，随着时间的推移，编译器逐渐会返回作用，把越来越多的代码编译成本地代码后，可以获取更高的执行效率。解释执行可以节约内存，而编译执行可以提升效率。
HotSpot虚拟机中内置了两个JIT编译器：Client Complier和Server Complier，分别用在客户端和服务端，目前主流的HotSpot虚拟机中默认是采用解释器与其中一个编译器直接配合的方式工作。
运行过程中会被即时编译器编译的“热点代码”有两类：
被多次调用的方法。
被多次调用的循环体。
两种情况，编译器都是以整个方法作为编译对象，这种编译也是虚拟机中标准的编译方式。要知道一段代码或方法是不是热点代码，是不是需要触发即时编译，需要进行Hot Spot Detection（热点探测）。目前主要的热点 判定方式有以下两种：
基于采样的热点探测：采用这种方法的虚拟机会周期性地检查各个线程的栈顶，如果发现某些方法经常出现在栈顶，那这段方法代码就是“热点代码”。这种探测方法的好处是实现简单高效，还可以很容易地获取方法调用关系，缺点是很难精确地确认一个方法的热度，容易因为受到线程阻塞或别的外界因素的影响而扰乱热点探测。
基于计数器的热点探测：采用这种方法的虚拟机会为每个方法，甚至是代码块建立计数器，统计方法的执行次数，如果执行次数超过一定的阀值，就认为它是“热点方法”。这种统计方法实现复杂一些，需要为每个方法建立并维护计数器，而且不能直接获取到方法的调用关系，但是它的统计结果相对更加精确严谨。
在HotSpot虚拟机中使用的是第二种——基于计数器的热点探测方法，因此它为每个方法准备了两个计数器：方法调用计数器和回边计数器。
方法调用计数器用来统计方法调用的次数，在默认设置下，方法调用计数器统计的并不是方法被调用的绝对次数，而是一个相对的执行频率，即一段时间内方法被调用的次数。
回边计数器用于统计一个方法中循环体代码执行的次数（准确地说，应该是回边的次数，因为并非所有的循环都是回边），在字节码中遇到控制流向后跳转的指令就称为“回边”。
在确定虚拟机运行参数的前提下，这两个计数器都有一个确定的阀值，当计数器的值超过了阀值，就会触发JIT编译。触发了JIT编译后，在默认设置下，执行引擎并不会同步等待编译请求完成，而是继续进入解释器按照解释方式执行字节码，直到提交的请求被编译器编译完成为止（编译工作在后台线程中进行）。当编译工作完成后，下一次调用该方法或代码时，就会使用已编译的版本。
由于方法计数器触发即时编译的过程与回边计数器触发即时编译的过程类似，因此这里仅给出方法调用计数器触发即时编译的流程：
随着互联网的不断发展，java编程语言的严谨性和完整性都得到了大幅度的提升。
今天，电脑培训就一起来了解一下，关于java编程的一些其他知识体系。
希望通过对本文的阅读，大家能够清楚的了解java编程语言的开发技术知识。
Java本身是一种面向对象的语言，显著的特性有两个方面，一是所谓的“一次编译，到处执行”(Compileonce,runanywhere)，能够非常容易地获得跨平台能力;另外就是垃圾收集(GC,GarbageCollection)，Java通过垃圾收集器(GarbageCollector)回收分配内存，大部分情况下，程序员不需要自己操心内存的分配和回收。
我们日常会接触到JRE(JavaRuntimeEnvironment)或者JDK(JavaDevelopmentKit)。
JRE，也就是Java运行环境，包含了JVM和Java类库，以及一些模块等。
而JDK可以看作是JRE的一个超集，提供了更多工具，比如编译器、各种诊断工具等。
对于“Java是解释执行”这句话，这个说法不太准确。
我们开发的Java的源代码，先通过Javac编译成为字节码(bytecode)，然后，在运行时，通过Java虚拟机(JVM)内嵌的解释器将字节码转换成为终的机器码。
但是常见的JVM，比如我们大多数情况使用的OracleJDK提供的HospotJVM，都提供了JIT(Just-In-Time)编译器，也就是通常所说的动态编译器，JIT能够在运行时将热点代码编译成机器码，这种情况下部分热点代码就属于编译执行，而不是解释执行了。
对于Java平台的理解，可以从很多方面简明扼要地谈一下，例如：Java语言特性，包括泛型、Lambda等语言特性;基础类库，包括集合、IO/NIO、网络、并发、安全等基础类库。
对于我们日常工作应用较多的类库，面试前可以系统化总结一下，有助于临场发挥。
或者谈谈JVM的一些基础概念和机制，比如Java的类加载机制，常用版本JDK(如JDK8)内嵌的Class-Loader，例如Bootstrap、Application和ExtensionClass-loader;类加载大致过程：加载、验证、链接、初始化(这里参考了周志明的《深入理解Java虚拟机》，非常棒的JVM上手书籍);自定义Class-Loader等。
还有垃圾收集的基本原理，常见的垃圾收集器，如SerialGC、ParallelGC、CMS、G1等，对于适用于什么样的工作负载好也心里有数。
这些都是可以扩展开的领域，我会在后面的专栏对此进行更系统的介绍。
当然还有JDK包含哪些工具或者Java领域内其他工具等，如编译器、运行时环境、安全工具、诊断和监控工具等。
这些基本工具是日常工作效率的保证，对于我们工作在其他语言平台上，同样有所帮助，很多都是触类旁通的。
一般java使用的都是MyEclipse或者eclipse工具编程,
一般情况下也可以使用别的工具,记事本是最简单的了!
第一步:新建一个文本文档写java代码，写完后，另存为 【XXX.java】后缀名为java类型的文件,记得是后缀名，而不是后面有.java就行了!
第二步:然后Win+R--cmd-- 回车。打开cmd命令窗口。然后加入你那个java文件的文件夹路径,（右击java文件复制属性就有了，然后在cmd命令窗口中输入： cd +路径 记得cd与路径间有空格的）要是你的文件时房在C盘的，输入【C:】回车就OK了，D盘输入【D:】，以此类推,然后输入：javac XXX.java （回车）编译成功就会产生一个class文件在当前目录。然后再输入：java XXX （回车）结果就出来了
还有就是,一般java编程是需要编程环境的,需要安装JDK,谢谢
HotSpot VM既继承了Sun之前两款商用虚拟机的优点（如前面提到的准确式内存管理），也有许多自己新的技术优势，
如它名称中的HotSpot指的就是它的热点代码探测技术（其实两个VM基本上是同时期的独立产品，HotSpot还稍早一些，HotSpot一开始就是准确式GC，
而Exact VM之中也有与HotSpot几乎一样的热点探测。
Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具。当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：
这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？
遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？
线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上同样无法 debug，线下无法重现！
是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？
怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？
Arthas支持jdk6+，多种系统版本，采用命令行交互模式，同时提供丰富的tab自动补全功能，进一步方便我们进行问题的定位和诊断
1.2、快速安装
1.2.1、Linux下按
下载arthas-boot.jar，在使用java -jar方式启动即可。
命令
**注意：**在进行第二条命令之前，先运行一个Java程序在内存之中，否则会报错
2、快速入门
2.1、attach一个进程
目标：
1、执行一个jar包
2、通过arthas来attach来追踪
3、进行常用的命令操作
如果端口号被占用，也可以通过命令换成另一个端口号执行。
总结：
1、启动进程
2、启动arthas-boot.jar，进入启动的进程
3、不但可以通过命令行的方式来操作arthas也可以通过浏览器来访问arthas
2.2、常用命令接触
1、dashboard仪表板
2、通过thread命令来获取到arthas-demo进程的Main Class
3、通过jad来反编译Main Clas
4、wathch具体方法
2.2.1.、dashboard仪表板
在这里插入图片描述
2.2.2、通过thread命令来获取到arthas-demo进程的Main Class
在这里插入图片描述
2.2.3、通过jad反编译Main Class
在这里插入图片描述
2.2.4、watch监视
demo.MathGame primeFactors:
demo.MathGame:包名+类名
primeFactors：方法名
returnObj：返回参数的表达式
2.2.5、退出arthas
如果只是退出当前的连接，可以用quit或者exit命令。Attach到目标进程上的arthas还会继续运行，端口会保持开放，下次连接时可以直接连接上。
如果想完全退出arthas，可以执行stop命令
在这里插入图片描述
2.3、基础命令1
1、help：查看所有帮助信息
2、cat：显示文本文件内容
3、grep：匹配查找，和linux中的grep类似，但只能用于管道命令
在这里插入图片描述
4、pwd：显示当先目录的目录地址
5、cls：清屏
2.4、基础命令2
1、session：查看当前会话信息
在这里插入图片描述
2、reset：重置增强类，将被arthas增强过的类全部还原，arthas服务端关闭时会重置所有增强过的类
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3、version:输出当前目标Java进程所加载 的Arthas版本号
4、quit：退出当前Arthas客户端，其他Arthas客户端不受影响。
5、stop：关闭Arthas服务端，所有Arthas客户端全部退出。
6、keymap：Arthas快捷键列表及自定义快捷键
7、history：和linux系统作用一样 打印命令历史
3、JVM相关命令
1、dashboard
在这里插入图片描述
2、thread 线程相关：查看当前jvm的线程堆栈的信息
在这里插入图片描述
3、jvm 虚拟机相关
4、sysprop 系统属性相关
5、sysenv:查看当前jvm的环境属性
在这里插入图片描述
6、vmoption：查看、更新vm诊断相关的参数
7、getstatic：方便的查看类的静态属性
语法：getstatic 类名 属性名
8、ognl
在这里插入图片描述
3.1、反编译 jad
比如编译string类
–source-only ： 只显示源码
只反编译指定的方法
xx 就是方法名
3.2、内存编译mc
内存编译器，编译.java文件生成.class
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
4、Arthas进阶
4.1、目标
类与类加载器
monitor、watch、trace、stack等核心命令的使用
火焰图的生存
arthas实战案例
4.2、dump
将已加载的字节码文件保存到特定的目录下，logs/arthas/classdump/
在这里插入图片描述
举例：
在这里插入图片描述
4.3、classloader
获取类加载器的信息
作用：
将jvm中所有的classloader的信息统计出来，并可以展示继承树，urls等。
让指定的classloader去getResources，打印出所有查找到的resources的url。
在这里插入图片描述
4.4、monitor
监控指定类中方法的执行情况
作用：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
4.5、watch（重要）
观察到指定方法的调用情况
作用：
方法执行数据观测，方便观测到指定方法的调用情况
能观察到的范围：返回值、抛出异常、入参。通过编写OGNL表达式进行对应变量的查看
在这里插入图片描述
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只查看第一个参数小于0的情况
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