Java编译器的内部结构

我从事

Java

已有8年多了

上周，在我公司的一次小型会议上，我的一位同事问我，

Java编译器

到底是如何工作的？我没有回答

我试着解释，就像Java编译器一个接一个地获取语句，并将它们转换为字节码，而不是针对任何

OS

，而是针对

JVM

没有人对这个答案感到满意，即使是我

现在主要的问题是java编译器到底是如何工作的。i、 e.编译

Java

文件时，编译器将完成多少步骤、阶段或阶段

Java的编译器体系结构是什么

如果在同一个.Java文件中有多个

Java类

，该怎么办。那么将编译多少类

如果有指向未编译Java类的导入呢？那么应该编译还是忽略未编译的类

我在谷歌上搜索了半天多，所有人都给出了和我给同事们一样的答案

但最后我找到了一些有用的教程

但本教程的内容也不太深入，我无法想象该教程

我仍然不满足，也不渴望从你那里学到更多

因此，如果有人比我和上面的博客更了解一些东西，那么我可以通过这些东西直观地了解

Java编译器的内部架构，请向我解释。
一些基本步骤：

解析：读取一组*.java源文件并映射生成的令牌
序列到AST（抽象语法树）-节点
输入：在符号表中输入定义的符号
流程注释：如果请求，可以在中找到流程注释
指定的编译单元
属性：语法树的属性。此步骤包括名称
分辨率、类型检查和恒定折叠
流：对上一步中的树执行数据流分析。
这包括检查分配和可达性
desugar：重写AST并翻译掉一些语法糖
生成：生成源文件或类文件
详情如下：

Lex-将源文件分解为单个单词或标记
解析-分析程序的短语结构
语义动作——构建一个对应于每个短语的抽象语法树
语义分析-确定每个短语的含义，将变量的使用与其定义联系起来，检查表达式的类型，请求翻译每个短语
框架布局-以机器相关的方式将变量、功能参数等放入激活记录（堆栈框架）中
翻译-生成中间表示树（IR树），表示法
这与任何特定的源语言或targetmachine体系结构无关
规范化-从表达式中提取副作用，并清理条件分支，以方便下一阶段
指令选择-将IR树节点分组为对应于目标机器指令操作的集群
控制流分析-将指令序列分析成控制流图，该图显示程序可能的所有可能的控制流
当它执行时跟随

数据流分析-通过程序变量收集有关信息流的信息；例如，活动性分析计算每个程序变量保存仍然需要的值（是活动的）的位置

寄存器分配-选择一个寄存器来保存程序使用的每个变量和临时值；变量不能同时存在
可以共享同一寄存器

代码排放-将每个机器指令中的临时名称替换为
机器寄存器

有一本好书：

Java中的现代编译器实现

您可能需要查看javac代码：





编译器有不同的步骤，但以下是最重要的步骤：

词汇分析
第一步是词汇分析。基本上，这个步骤从java代码中提取标记（关键字、运算符、分隔符、注释、变量名…）

语法分析（解析器）
第二步是语法分析。标记作为词法分析的输入，并组合成表达式和指令

优化和字节码转换
最后一个宏步骤是将上一个步骤转换为字节码。在这里，代码可以修改为与原始代码等效，但效率更高


注意：此过程不仅与java相关，而且对所有编译器都是通用的。也包括不生成中间字节代码而是生成机器代码的编译器（如C或C++编译器）

通常，有一些工具可以创建词法分析器和语法分析器，因为这些步骤在不同语言之间有许多通用部分

提供了一个开源的词法分析器
一个有用的语法分析器是

两种语言都是C和C++的，它们是最常用的语言来创建编译器（java和其他语言），但是也有类似的替代方案用于其他编程语言（在< <强> >另一种语言中创建编译器<强>，而不是<强> >另一种语言>。基本上，编写编译器所用的语言与编译器编译的语言无关。
JVM规范非常详细：…@Würgspaß是的，你绝对正确。但是你自己看看文档就可以了。它相当复杂，需要花很多时间去理解。现在一天的时间是我们没有的。所以我想这里有些人可能已经有了同样的问题，可能已经有了答案