C\C++ 程序员从零开始学习Android - 个人学习笔记（二） - java基础 - 从源代码到运行

hello world 的起源到终结：

先大体写一下，以后会细化。

1，源代码

　　C\C++:

main函数作为入口，将从main函数开始运行

　　java:

包含static void main(String[] args)的类作为主类，将从指定为主类的main函数开始运行，

2，编译

　　C\C++:

通过编译器(cl、gcc、armcc等），src -> 预处理 -> .s（汇编代码) -> .o(目标文件），每个.C文件生成一个对应的.o文件，.o文件包含二进制数据、本地机器码和其他一些用于链接及调试的结构性数据。

　　java:

通过编译器（javac)， src -> .class（二进制类文件），每个类生成一个对应的.class文件，.class文件包含类信息（类名、方法名等等）、二进制数据、字节码等（可以看做一种平台无关的中间代码，java虚拟机解释执行字节码）。注：这里不涉及JIT（Just In Time 即时代码生成器，将java字节码编译成本地机器码的编译器）。

3，链接

　　C\C++：

通过链接器（ld、armlink等）链接.o文件以及其所用到的函数(printf\cout)所属的(标准)函数\类库(stdc.lib、STL），进行符号解析及重定位，生成平台相关的二进制可执行文件(PE、ELF等文件格式，扩展名一般为.exe、.a、.bin、.axf等）。

　　java:

不同于C\C++，java的链接发生在加载运行时，而不是在此之前；每个class文件都是一个可加载运行的模块。

4，加载&运行

　　C\C++：

双击.exe，或者shell运行相应命令，即触发一个加载运行的动作： 通过加载器，分配内存，解析二进制可执行文件，将其中的数据(.data、.bss或RW、ZI等平台相关的段）、代码(.text或RO等平台相关的段）拷贝到指定的内存映像中，并进行相应的初始化。最后设置PC寄存器，跳转到main函数开始执行本地机器码。

　　java：

在命令行（shell）中运行命令：java mainclass，启动虚拟机，以mainclass作为主类，通过虚拟机的启动类加载器（初始类加载器、引导类加载器）进行加载运行：

　　首先加载类（解析.class文件，从中获取类信息）。

　　然后进行链接，分为三步：

验证 - 保证类或接口的二进制表示是正确的；

准备 - 为类的静态域分配内存并用默认值来进行初始化；

解析 - 类似于C\C++中的符号解析+重定位，将符号引用解析成直接引用，在此过程中可能会导致对引用符号所属的新类的加载，这步可以延迟进行，即执行到相关符号的字节码时再执行。

　　然后进行初始化（类初始化，不是实例初始化，初始化静态类变量（域））：如果此类存在直接父类，并且父类没有初始化，则先初始化父类；包括域初始化和静态块初始化，按java代码中的初始化语句顺序进行。

　　最后设置PC(虚拟机PC，非硬件寄存器），跳转到主类的main函数开始执行字节码，字节码的执行过程是一个解释的过程，由虚拟机（解释器）将字节码翻译成本地机器码执行。

5，消亡

　　C\C++:

一般在一个进程中运行程序，运行结束后由操作系统回收此进程，释放相关资源。

　　java:

虚拟机的一个实例运行于操作系统的一个进程中，其内部有两种线程（一般虚拟机自己实现，没有直接使用OS的线程；但Android的虚拟机直接使用了linux的线程 - 或者称之为轻进程）：守护(Daemon)线程和非守护线程，前者是虚拟机自用线程（垃圾回收等），后者是用户代码创建的线程，hello world便运行于非守护线程中；只要有任何的非守护线程在运行，虚拟机便一直存活，当所有的非守护线程都结束后，虚拟机实例就自动退出。