JVM：文件编译过程
Posted 漫步君
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JVM：文件编译过程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
Java语言的编译其实是一段不确定的操作过程
它可能是指一个前端编译器把*.java文件转变成*.class文件的过程；
也可能是指虚拟机的后端运行期编译器（JIT编译器）把字节码转变成机器码的过程；
还可能是指使用静态提前编译器（AOT编译器）直接把*.java文件编译成本地机器代码的过程。
其中这三类编译过程中有一些有代表性的编译器
>前端编译器：Sun的Javac、Eclipse JDT中的增量式编译器（ECJ）
>JIT编译器：HotSpotVM的C1、C2编译器
>AOT编译器：GNUCompiler for the Java（GCJ）、Excelsior JET
从Sun Javac的代码来看，编译过程大致可以分为3个过程：
>解析与填充符号表过程
>插入式注解处理器的注解处理过程
>语义分析与字节码生成过程：首先是标注检查，然后是数据及控制流分析
Javac编译动作的入口是com.sun.tools.javac.main.JavaCompiler类，上述三个过程的代码逻辑集中在这个类的compile()和compile2()方法中，其中主体代码如下图，整个编译最关键的处理就是由图中标注的8个方法来完成
解析与符号填充
解析步骤由parseFiles方法完成，包括了词法分析和语法分析两个过程
1.1词法分析是将源代码的字符流转变为标记Token集合。关键字、变量名、字面量、运算符都可以成为标记，如“int a = b + 2”中一共有6个标记。
语法分析是根据Token序列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，例如包、类型、修饰符、运算符、接口、返回值甚至代码注释等都可以是一个语法结构。
注解处理器
jdk1.5之后，Java提供了对注解的支持，这些注解与普通的Java代码一样是在运行期间发挥作用的。在jdk1.6之后，提供了一组插入式注解处理器的标准API在编译期间对注解进行处理，我们可以把它看做是一组编译器的插件，在这些插件里面，可以读取、修改、添加抽象语法树中的任意元素，这样我们的代码才有可能干涉编译器的行为。
2.在Javac源码中，插入式注解处理器的初始化过程是在initProcessAnnotations方法中完成的，而他的执行过程则是在processAnnotations方法中完成的。
语义分析和字节码生成
语法分析之后，编译器获得了程序代码的抽象语法树表示，语法书表示一个结构正确的源程序抽象，但是无法保证源程序是符合逻辑的。而语义分析是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查，如类型审查。
在Javac编译过程中，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：
3.1标注检查步骤检查的内容包括注入变量使用前是否已被声明、变量与赋值之间的数据类型是否能够匹配等；
3.2数据及控制流分析是检查出注入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等问题。
3.3在Javac中，解语法糖的过程由desuguar()触发，在com.sun.tools.javac.comp.TransTypes类和com.sun.tools.javac.comp.Lower类中完成。
这里提一下语法糖（Syntactic Sugar），又称糖衣语法，指在计算机语言中添加的某种语法。这种语法对语言的功能并没影响，但是更方便程序猿使用。通常来说，使用语法糖可以增加程序的可读性，从而减少程序代码出错的机会。
Java中最常用的语法糖主要是泛型、变长参数、自动装箱/拆箱以及遍历循环（Foreach）等。虚拟机运行时不支持这些语法，它们在编译阶段还会被还原回简单的基础语法结构，这个过程称为解语法糖。
除了泛型、自动装箱、自动拆箱、遍历循环、变长参数和条件编译之外，Java语言中还有其他的语法糖：如内部类、枚举类、断言语句、对枚举和字符串（在jdk1.7中支持）的switch case支持、try语句中定义和关闭资源（jdk1.7中支持）等。
3.4生成字节码是Javac编译过程的最后一个阶段，该阶段不仅仅是吧前面各个步骤所生成的信息（语法树、符号表）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。如实例构造器<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。
完成的对语法树的遍历和调整之后，就会把填充了所有所需信息的符号表交给com.sun.tools.javac.jvm.ClassWriter类，由这个类的writeClass()方法输出字节码，生成最终的Class文件，到此为止整个编译过程就完全结束了。
随笔，是记忆的一种延伸
以上是关于JVM：文件编译过程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章