Java 程序内部是如何执行的?

我们日常的工作中都使用开发工具（IntelliJ IDEA 或 Eclipse 等）可以很方便的调试程序，或者是通过打包工具把项目打包成 jar 包或者 war 包，放入 Tomcat 等 Web 容器中就可以正常运行了，但你有没有想过 Java 程序内部是如何执行的？

其实不论是在开发工具中运行还是在 Tomcat 中运行，Java 程序的执行流程基本都是相同的，它的执行流程如下：

• 先把 Java 代码编译成字节码，也就是把 .java 类型的文件编译成 .class 类型的文件。这个过程的大致执行流程：Java 源代码 -> 词法分析器 -> 语法分析器 -> 语义分析器 -> 字节码生成器 -> 最终生成字节码，其中任何一个节点执行失败就会造成编译失败；
• 把 class 文件放置到 Java 虚拟机，这个虚拟机通常指的是 Oracle 官方自带的 Hotspot JVM；
• Java 虚拟机使用类加载器（Class Loader）装载 class 文件；
• 类加载完成之后，会进行字节码校验，字节码校验通过之后 JVM 解释器会把字节码翻译成机器码交由操作系统执行。但不是所有代码都是解释执行的，JVM 对此做了优化，比如，以 Hotspot 虚拟机来说，它本身提供了 JIT（Just In Time）也就是我们通常所说的动态编译器，它能够在运行时将热点代码编译为机器码，这个时候字节码就变成了编译执行。

Java 虚拟机是如何判定热点代码的？

Java 虚拟机判定热点代码的方式有两种：

• 基于采样的热点判定

主要是虚拟机会周期性的检查各个线程的栈顶，若某个或某些方法经常出现在栈顶，那这个方法就是“热点方法”。这种判定方式的优点是实现简单；缺点是很难精确一个方法的热度，容易受到线程阻塞或外界因素的影响。

• 基于计数器的热点判定

主要就是虚拟机给每一个方法甚至代码块建立了一个计数器，统计方法的执行次数，超过一定的阀值则标记为此方法为热点方法。

Hotspot 虚拟机使用的基于计数器的热点探测方法。它使用了两类计数器：方法调用计数器和回边计数器，当到达一定的阀值是就会触发 JIT 编译。

方法调用计数器：在 client 模式下的阀值是 1500 次，Server 是 10000 次，可以通过虚拟机参数： -XX:CompileThreshold=N 对其进行设置。但是JVM还存在热度衰减，时间段内调用方法的次数较少，计数器就减小。

回边计数器：主要统计的是方法中循环体代码执行的次数。