目錄
- 1 編譯器分類
- 2 Javac編譯器
- 2.1 Javac簡介
- 2.2 Javac與程式開發
- 3 Javac作業程序
- 3.1 決議與填充符號表
- 3.1.1 詞法分析
- 3.1.2 語法分析
- 3.1.3 填充符號表
- 3.2 注解處理
- 3.3 語意分析
- 3.3.1 標注檢查
- 3.3.2 資料及控制流分析
- 3.3.3 解語法糖
- 3.4 生成位元組碼
- 3.1 決議與填充符號表
- 4 總結
1 編譯器分類
Java的編譯程序：將源代碼轉化成機器可執行的二進制代碼，實際上，編譯程序，是分階段進行的，由此產生了不同的編譯器，
編譯器分類：
| 類別 | 作業內容 | 代表 |
|---|---|---|
| 前端編譯器 | 把源代碼轉變成位元組碼 | JDK的Javac、Eclipse編譯器（ECJ） |
| 即時編譯器 | 運行時把位元組碼轉變成本地機器碼 | HotSpot虛擬機的C1、C2編譯器 |
| 提前編譯器 | 直接把源代碼編譯成與目標機器指令集相關的二進制代碼 | JDK的Jaotc等 |
2 Javac編譯器
2.1 Javac簡介
- Javac是程式猿使用最多的一款編譯器，但面向IDE編程使得我們很少直接使用javac，開發工具幫我們自動編譯了
- 它由Java撰寫
IntelliJ IDEA ，支持幾種編譯器：Javac、Eclipse ECJ、Ajc 等，默認使用Javac
2.2 Javac與程式開發
編譯器如何跟程式員打交道？
- 前端編譯器對程式效率提升影響極少，虛擬機設計團隊將性能優化放在即時編譯器中，讓那些不是由Javac產生的Class檔案（如JRuby、Groovy等語言的Class檔案）也能被編譯器優化，
- 前端編譯器對程式員開發效率提升影響極大：編譯器的“語法糖”：泛型、自動拆箱、自動裝箱、列舉類、Lambda運算式等特征，簡化編碼，
3 Javac作業程序
Javac作業程序就是源代碼變為位元組碼的程序，
3.1 決議與填充符號表
3.1.1 詞法分析
- 將源代碼的字符流轉變為標記集合（Token），
- 單個字符是編碼的最小元素，標記是編譯時的最小元素，關鍵字、變數名、字面量、運算子都可以作為標記
- 因此：詞法分析就是將源代碼拆解關鍵字 ，源代碼->關鍵詞集合
int a = 100 這句代碼包含4個標記，分別是int、a、=、100，雖然關鍵字int由3個字符構成，但是它是一個獨立的標記，不可拆分
3.1.2 語法分析
- 根據標記序列構造抽象語法樹（AST）
- 每一個節點代表代碼中的一個語法結構，例如包、型別、修飾符、運算子、介面、回傳值等
- 源代碼->關鍵詞集合->語法樹
注意：生成語法樹以后，編譯器后續的操作都是基于語法樹，不再操作原始碼
AST View 插件生成抽象語法樹：
上圖看著復雜，換個圖
ps：我沒分析javac源代碼，借用網圖：java編譯器原始碼決議-語法分析（1）
3.1.3 填充符號表
先理解符號概念，參考：java編譯器原始碼決議-語意分析-填充符號表
一、 符號是什么？
- java宣告一個類，類中有屬性和方法，計算機識別為符號；
- 符號有名稱，如：類名、方法名、屬性名；
- 符號有型別，如：int a=0；a是一個變數，但編譯器認為a是一個VarSymbol,它的型別是JCPrimitiveType
二、符號表什么時候生成？ 生成語法樹之后
三、符號地址代表什么？ 記憶體地址，在目標代碼生成階段，會對符號名進行地址分配
四、符號內容有什么？ 地址、內容
五、填充前后有什么變化？ 在語法樹的基礎上進一步完善資訊
填充符號表
- 生成一組符號地址和符號資訊構成的資料結構（類比哈希表中鍵值對）
3.2 注解處理
插入式注解處理器，編譯期間處理注解，讀取，修改，洗掉語法樹中的任意元素，編譯器會根據修改與否，重新回到決議及符號表填充階段進行處理，
Lombok：基于插入式注解處理器實作的插件，修改語法樹元素
CheckStyle、FindBug、Klocwork：遍歷和分析語法樹，分析代碼質量
3.3 語意分析
對語法樹進行邏輯驗證
3.3.1 標注檢查
變數是否先宣告后使用、變數型別與值對否匹配
常量折疊：“a=1+2”優化為“a=3”
3.3.2 資料及控制流分析
檢驗：區域變數先賦值后使用、方法的每條路徑是否都有回傳值
跟類加載時的校驗程序類似
3.3.3 解語法糖
java虛擬機不支持泛型、裝箱、拆箱、變長引數等語法
解語法糖：編譯階段還原到基礎語法結構
3.4 生成位元組碼
將語法樹、符號表轉化成位元組碼指令，生成.class檔案
將實體構造器
4 總結
Javac編譯程序各節點及說明：
Javac編譯程序中的主體代碼及其功能：
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標籤：Java