黑马程序员技术交流社区

标题: 求解class文件编译过程 [打印本页]

作者: 吴小东 时间: 2012-7-9 02:00
标题: 求解class文件编译过程
本帖最后由吴小东于 2012-7-9 12:28 编辑

//下面这个程序，大家来看看，目测会报一个怎样的错误？
//第一问题点，static中有this的引用，第二个地方是show()方法中少了一个连接字符串的加号

class Demo2
{
private String name;
private int age;
static
{
this.name = "未知";
this.age = 0;
}
public String show()
{
return "姓名："this.name+"年龄："+this.age;
}
}

复制代码

/*经过测试，如果两个问题同时存在的情况下，那么报的错误将是语法错误
如果把show()方法中的加号加上的话，那么才会提示静态代码块中的引用错误
那里这里有一个小疑问，就是系统在编译class文件的过程中，他的编译步奏应该是这样的呢？
比如上面，是先编译语法错误，再编译具体引用错误，求解
*/

作者: 刘煜 时间: 2012-7-9 04:44
本帖最后由刘煜于 2012-7-9 05:23 编辑

你必须必须了解java的编译机制，这里是关于java编译机制的详细介绍，你想知道的编译步骤在下边最后一部分能够找到，希望对你有帮助：

1.编译机制

JVM规范中定义了class文件的格式，但并未定义Java源码如何编译为class文件，各厂商在实现JDK时通常会将符合Java语言规范的源码编译为class文件的编译器，例如在Sun JDK中就是javac，Eclipse中也有自带的编译器。主要步骤如下：

源码文件->分析和输入到符号表(Parse and Enter)->注解处理(AnnotationProcessing)->语义分析和生成class文件(Analyse andGenerate)->class文件

Java代码编译通过Java源码编译器来完成，流程图如下所示

Java字节码的执行是由JVM执行引擎来完成，流程图如下所示：

下面简单介绍以上三个步骤：

1.1 分析和输入到符号表（Parse and Enter）

Parse过程所做的为词法和语法分析。词法分析（com.sun.tools.javac.parser.Scanner）要完成的是将代码字符串转变为token序列（例如Token.EQ(name:=)）；语法分析（com.sun.tools.javac.parser.Parser）要完成的是根据语法由token序列生成抽象语法树。

Enter（com.sun.tools.javac.comp.Enter）过程为将符号输入到符号表，通常包括确定类的超类型和接口、根据需要添加默认构造器、将类中出现的符号输入类自身的符号表中等。

1.2 注解处理（AnnotationProcessing）

该步骤主要用于处理用户自定义的annotation，可能带来的好处是基于annotation来生成附加的代码或进行一些特殊的检查，从而节省一些共用的代码的编写，例如当采用Lombok 时，可编写如下代码：

1. public class User{

2. private @Getter String username;

3. }

编译时引入Lombok对User.java进行编译后，再通过javap查看class文件可看到自动生成了public StringgetUsername()方法。

此功能基于JSR 269 ，在Sun JDK 6中提供了支持，在AnnotationProcessing进行后，再次进入Parse and Enter步骤。

1.3 语义分析和生成class文件（Analyse andGenerate）

Analyse步骤基于抽象语法树进行一系列的语义分析，包括将语法树中的名字、表达式等元素与变量、方法、类型等联系到一起；检查变量使用前是否已声明；推导泛型方法的类型参数；检查类型匹配性；进行常量折叠；检查所有语句都可到达；检查所有checkedexception都被捕获或抛出；检查变量的确定性赋值（例如有返回值的方法必须确定有返回值）；检查变量的确定性不重复赋值（例如声明为final的变量等）；解除语法糖（消除if(false) {…} 形式的无用代码；将泛型Java转为普通Java；将含有语法糖的语法树改为含有简单语言结构的语法树，例如foreach循环、自动装箱/拆箱等）等。

在完成了语义分析后，开始生成class文件（com.sun.tools.javac.jvm.Gen），生成的步骤为：首先将实例成员初始化器收集到构造器中，将静态成员初始化器收集为<clinit>()；接着将抽象语法树生成字节码，采用的方法为后序遍历语法树，并进行最后的少量代码转换（例如String相加转变为StringBuilder操作）；最后从符号表生成class文件。

上面简单介绍了基于javac如何将java源码编译为class文件，除javac外，还可通过ECJ（Eclipse Compilerfor Java）或Jikes 等编译器来将Java源码编译为class文件。

class文件中并不仅仅存放了字节码，还存放了很多辅助jvm来执行class的附加信息，一个class文件包含了以下信息。

● 结构信息。包括class文件格式版本号及各部分的数量与大小的信息。

● 元数据。对应于Java源码中声明与常量的信息。包含类/继承的超类/实现的接口的声明信息、域与方法声明信息和常量池。

● 方法信息。对应Java源码中语句和表达式对应的信息。包含字节码、异常处理器表、求值栈与局部变量区大小、求值栈的类型记录、调试符号信息。

作者: 贾存双 时间: 2012-7-9 04:45
本帖最后由贾存双于 2012-7-9 04:54 编辑

因为静态代码块优先于构造代码块，所以在编译的时候 static 代码块先通过编译，就像下面这段代码：
class Demo{
      {    // 直接在类中编写代码块，称为构造块
            System.out.println("1、构造块。") ;
      }
      static{    // 使用static，称为静态代码块
            System.out.println("0、静态代码块") ;
      }
      public Demo(){       // 定义构造方法
            System.out.println("2、构造方法。") ;
      }
};
public class DemoTest{
      static{             // 在主方法所在的类中定义静态块
            System.out.println("在主方法所在类中定义的代码块") ;
      }
      public static void main(String args[]){
            new Demo() ;             // 实例化对象
      }
};

这样看，就说明你语法错误：return "姓名：" + this.name + "年龄：" +this.age; 少了一个加号。

作者: 张天天 时间: 2012-7-9 09:14
class Demo2

{

      private String name;

      private int age;

      static

   {
            new Demo2().name = "未知";

            new Demo2().age = 0;
            System.out.println("静态代码块");

   }

      public String show()

   {

            return "姓名："+new Demo2().name+"年龄："+new Demo2().age;

      }
}
因为静态代码块优先于构造代码块，所以在编译的时候 static 代码块先通过编译不不管有多少相同的静态代码块都只执行一次，所以不能使用this的方法调用必须使用new Demo2().name 这种方法类实现

作者: 吴小东 时间: 2012-7-9 12:27
一楼的哥们很给力，差不多明白了，简单总结一下
1.先进行符号书写方面的编译检查，比如少括号，少分号之类的书写错误
2.再对注解进行编译检查
3.然后才是对符号书写错误之外的错误进行便已检查，比如变量的赋值，引用错误，泛型转化，异常处理等等
学习了

另外二楼和三楼的哥们，也要认真看我问的问题到底是什么啊！！表示有点小纠结

欢迎光临黑马程序员技术交流社区 (http://bbs.itheima.com/)

黑马程序员IT技术论坛 X3.2