摘要：那本文為什么說(shuō)，可以不編譯直接執(zhí)行了呢其實(shí)，這個(gè)是里新加的一個(gè)，目的是使單個(gè)文件的源碼可以無(wú)需編譯，直接執(zhí)行。中還提到，在類(lèi)操作系統(tǒng)下，上面的代碼還可以以形式執(zhí)行。我們?cè)賹?xiě)一個(gè)例子看下看到?jīng)]，我們用寫(xiě)的代碼居然可以像腳本一樣直接執(zhí)行了。

我們都知道java是靜態(tài)語(yǔ)言，也就是說(shuō)，如果你想執(zhí)行java程序，就必須先編譯，再執(zhí)行。

那本文為什么說(shuō)，java可以不編譯直接執(zhí)行了呢？

其實(shí)，這個(gè)是OpenJDK11里新加的一個(gè)feature，目的是使單個(gè)文件的java源碼可以無(wú)需編譯，直接執(zhí)行。

下面的JEP里對(duì)該特性做了詳細(xì)的描述：

http://openjdk.java.net/jeps/330

我們先寫(xiě)個(gè)小例子實(shí)驗(yàn)下：

$ cat Test.java
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("hello");
  }
}
$ java Test.java
hello

真的可以執(zhí)行，神奇。

JEP 330 中還提到，在類(lèi)Unix操作系統(tǒng)下，上面的代碼還可以以 "Shebang" 形式執(zhí)行。

我們?cè)賹?xiě)一個(gè)例子看下：

$ cat Test
#!/usr/bin/java --source 12
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("hello");
  }
}
$ chmod +x Test
$ ./Test
hello

看到?jīng)]，我們用java寫(xiě)的代碼居然可以像shell腳本一樣直接執(zhí)行了。

那這一切在JVM中又是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？靜態(tài)語(yǔ)言為什么也可以像腳本一樣動(dòng)態(tài)執(zhí)行了呢？

下面我們來(lái)看下對(duì)應(yīng)的JVM源碼：

// src/java.base/share/native/libjli/java.c
static jboolean
ParseArguments(int *pargc, char ***pargv,
               int *pmode, char **pwhat,
               int *pret, const char *jrepath)
{
    ...
    if (mode == LM_SOURCE) {
        ...
        *pwhat = SOURCE_LAUNCHER_MAIN_ENTRY;
        ...
    }
    ...
    *pmode = mode;
    return JNI_TRUE;
}

當(dāng)我們要執(zhí)行的java程序是java源文件時(shí)，該方法中的mode就會(huì)被設(shè)置為L(zhǎng)M_SOURCE。

pwhat指針指向的是我們最終要執(zhí)行的帶main方法的java類(lèi)，由上我們可以看到，在mode為L(zhǎng)M_SOURCE時(shí)，最終執(zhí)行的java類(lèi)并不是我們提供的java源文件對(duì)應(yīng)的java類(lèi)，而是SOURCE_LAUNCHER_MAIN_ENTRY宏定義的java類(lèi)。

我們看下這個(gè)宏對(duì)應(yīng)的java類(lèi)是什么：

// src/java.base/share/native/libjli/java.c
#define SOURCE_LAUNCHER_MAIN_ENTRY "jdk.compiler/com.sun.tools.javac.launcher.Main"

由上可見(jiàn)，它是jdk.compiler模塊里的一個(gè)類(lèi)，java命令最終執(zhí)行的main方法就是這個(gè)類(lèi)里的main方法。

那這個(gè)main方法的參數(shù)是什么呢？

其實(shí)就是我們提供的java源文件，不過(guò)為了更加明確，我們還是通過(guò)以下方式驗(yàn)證下：

$ _JAVA_LAUNCHER_DEBUG=1 java Test.java
----_JAVA_LAUNCHER_DEBUG----
# 省略無(wú)關(guān)信息
Source is "jdk.compiler/com.sun.tools.javac.launcher.Main"
App"s argc is 1
    argv[ 0] = "Test.java"
# 省略無(wú)關(guān)信息
----_JAVA_LAUNCHER_DEBUG----
hello

如果我們?cè)趩?dòng)java之前，設(shè)置了_JAVA_LAUNCHER_DEBUG環(huán)境變量，JVM內(nèi)部就會(huì)輸出一些運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)供我們調(diào)試，比如，由上面的輸出我們可以看到，java命令將要執(zhí)行的帶main方法的java類(lèi)為jdk.compiler/com.sun.tools.javac.launcher.Main，其參數(shù)為T(mén)est.java，正好和我們上文中分析的是一樣的。

也就是說(shuō)，當(dāng)我們以源文件形式執(zhí)行java命令時(shí)，最終調(diào)用的main方法是jdk.compiler/com.sun.tools.javac.launcher.Main里的main方法，其參數(shù)為我們要執(zhí)行的java源文件。

下面我們?cè)賮?lái)看下這個(gè)main方法究竟是如何執(zhí)行我們的源文件的：

// com.sun.tools.javac.launcher.Main
public class Main {
    ...
    public static void main(String... args) throws Throwable {
        try {
            new Main(System.err).run(VM.getRuntimeArguments(), args);
        } catch (Fault f) {
            ...
        }
    }
    ...
    public void run(String[] runtimeArgs, String[] args) throws Fault, InvocationTargetException {
        Path file = getFile(args); // 我們要執(zhí)行的源文件
        ...
        String mainClassName = compile(file, getJavacOpts(runtimeArgs), context);

        String[] appArgs = Arrays.copyOfRange(args, 1, args.length);
        execute(mainClassName, appArgs, context);
    }
    ...
    private void execute(String mainClassName, String[] appArgs, Context context)
            throws Fault, InvocationTargetException {
        ...
        try {
            Class appClass = Class.forName(mainClassName, true, cl);
            Method main = appClass.getDeclaredMethod("main", String[].class);
            ...
            main.invoke(0, (Object) appArgs);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            ...
        }
    }
}

在這里我們只列出了相關(guān)方法的大致邏輯，不過(guò)已經(jīng)足夠能看出，它到底是怎么執(zhí)行的了。

我們要執(zhí)行的源碼先被java的compiler編譯，然后又調(diào)用了其main方法繼續(xù)執(zhí)行我們寫(xiě)的邏輯。

原來(lái)是如此簡(jiǎn)單。

不過(guò)，java源碼可動(dòng)態(tài)執(zhí)行的特性還是給我們留下了很多想像空間，雖然其實(shí)現(xiàn)機(jī)制很粗暴，但對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)還算是友好的。

希望本篇文章能給各位同學(xué)帶來(lái)一些收獲。

完。

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