开发过程需要注意的问题有下面这些：
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1. 服务器端必须提供输入数据正确性的验证，客户端的Javascript验证可以没有。这是基于安全性的考虑，因为Javascript是很容易被绕过的，增加客户端验证只是为了减少服务器压力、界面更加容易使用。
2. 适度使用Session，尽量不要在Session里放很大的集合对象，以免内存消耗过大，因为很多用户访问的时候会产生很多的Session。参数传递应该尽量通过Request。熟悉HTTP有助于更好的理解Session、Cookie、Request等的机制。
3. 在带有分页的查询界面，尽量不要使用POST方法来传递参数，POST传递的参数在地址栏里是看不到的，刷新后会有重新提交表单的提示。使用GET方法传递参数要注意URL的长度不能超过1K。
4. 分层应该清晰，一般目前我们分为View（Jsp或FreeMarker加上Action）、Bean（Service）、DAO这么三层，即显示层、业务层、数据层。记录集ResultSet这种只能出现在DAO层中的对象不能出现在Bean（Service）层中，同样HttpServletRequest这种只能出现在View层的对象也不应出现在Bean（Service）层中。这并不是绝对的。
5. 尽量使用简单SQL，避免两表以及多表联查。多表联查会导致数据库压力大幅增加，而且不利于在内存中对部分记录进行缓存，代码的重用性也难以提高。
6. 避免在循环里执行findXXById这样的方法，不如执行一个findXXByIds这样的方法一次性把记录取到Map里。大部分有实际对象对应的表应该提供这样一个方法。
7. 如果使用最原始的jdbc编程的话需要注意资源的正确释放，在循环里new出来的Statement或者ResultSet就要在循环里关闭。
8. 在编写SQL进行查询的时候，需要能够判断这个SQL是否已经使用了索引，避免全表扫描，必要的时候增加索引。
9. 在写一个方法前，首先查看有没有相同功能或者很类似功能的方法已经有了，尤其是工具类方法，往往已经写过了，避免重复代码的产生，发现重复代码及时进行处理。如果一段代码被重复使用两遍或以上，那么可以考虑专门写个方法来放这段代码，同样多次使用的常量也应该专门定义出来。
10. 在一个方法里并不一定只能有一个return，如果已经有结果了尽早return，没必要增加嵌套的层次，那样会导致代码可读性不佳，但也不能return太多，代码看起来比较舒服就可以了。
11. 不要满足于能够熟练的编写DAO和Bean（Service）的代码，相比较而言，后台如果在成熟框架的支持下，编码是没有太大难度的，也不值得沾沾自喜，因为这是对Java研发工程师基本的要求。适当的培养一下前台的编码能力，学会使用Dreamweaver。不要轻视界面，也别认为这是界面设计的事情，界面对用户来说就是软件，学会编写CSS和调整界面对你没有坏处。
12. 非常明确Java和javascript作用的范围，明确它们能做的事情。
13. 一般很奇怪的现象都是由一些低级错误引起的，如果你查了一段时间也没有结果，那么让别人来查吧。
14. 不要用可能被修改的字段来做主键，那样会让相关记录的更新成为一个大麻烦。
15. 如果被迫使用Hibernate和jdbc混合操作数据库的话，不要用Hibernate来做复杂查询和统计。Hibernate用的不好的话，带来的便利是非常有限的。
16. 数据库中经常被读取，但是很少修改的话，应该把这样的数据读到内存中用OSCache之类的缓存起来，然后定期或者触发的去更新，有助于减少读数据库次数，提升性能。
17. 编码的时候应该注意部署环境带来的影响，这种影响包括操作系统不同带来路径的差异；应用服务器和数据库服务器之间时间的差异；外网可能部署在多台服务器上，放到Session里的对象因为需要复制所以要实现java.io.Serializable接口等。
18. 尽量不要在jsp上编写太多代码，保持jsp的整洁很重要，用Dreamweaver打开不至于一塌糊涂，根本看不出来这是个什么界面。
19. 目前我们的项目一般都使用Spring来管理数据库事务，而且一般都配置在Bean（Service）即业务层这一层，应该注意要保持事务的完整性，不要把一些应该放在一起的操作分散在Action这一层。相关的更新操作可以认为是一个事务，比如：增加一个家长，同时更新学生是否有家长的字段。
20. 在Spring的配置中，对于有些需要保持独立事务的方法操作，比如生成主键等，应该声明该方法为独立事务ROPAGATION_REQUIRES_NEW。Bean（Service）里如果抛出checked exception，事务默认是不会回滚的，需要加以声明，比如propkey="*"PROPAGATION_REQUIRED,-PassportException/prop。
21. 在一个Bean（Service）中引用其他Bean（Service）的时候尽量引用Bean（Service），而不是DAO。因为其他的Bean（Service）往往封装DAO的操作后，又做了进一步的完善，比如增加校验等，所以应该重用这些方法，而不必要去引用DAO的方法来重写这些操作。
22. 至少在Bean（Service）的接口定义上增加注释，方便他人引用你写的方法。
23. 好好利用集合框架里的Map、List、Set。尤其是HashMap、ArrayList、HashSet用的最多，这些类是多条数据操作的基础，它们都不是线程安全的。
24. 现在跑的快的页面，随着数据量的增加，可能会变的很慢，所以应该意识到页面可能变慢的原因，而不是现在看起来很快。影响速度的大部分原因是对数据库的压力太大了，在java代码执行上花费很多时间的情况是不常见的。
25. 避免不必要的跳转，如果页面执行的足够快，那么中间的载入进度提示页是不必要的，那样会让用户觉得闪烁。
26. 注意页面的文件大小，并不是每个用户的带宽都是非常理想的，文件小一点，速度快一点，总是感觉更好一点。
27. 不要去修改用户的浏览器，比如隐藏他们的地址栏、菜单、右键菜单等，这可能会引起部分用户的反感。尽量不要使用弹出窗口，可能会被拦截。
28. 网站的权限控制至少应该保证有访问权限的用户才能访问页面，通过隐藏链接之类的方法是很不安全的，用户看不见了并不表示安全了。权限的控制尽量使用框架里的拦截器这样的机制，而不是把权限控制代码写的到处都是。过滤器不宜过多的使用，不仅因为过滤器的作用范围很难控制，而且容易引起页面执行效果的混乱，错误不易排查。
29. 页面里大部分情况使用相对路径，保持Action路径层次和页面一致，这样应用就可以发布在各种目录下。
用记事本写完代码后运行方法如下：
1、用浏览器打开用记事本编写的代码
新建“文本文档”后，鼠标右键点击该文本文档，在菜单栏的“打开方式”选择“用记事本打开”，也可以设置默认打开方式为“记事本”；用记事本打开文本文档后，直接在该文档内根据自己的需要输入想要编辑的网页代码。
2、记事本写java代码怎么运行
首先，需要安装jdk并配置环境变量。然后，在命令行中，用javac命令编译用记事本编写的代码。下一步，在命令行中，用java命令执行编译后的结果。
代码是什么
代码是程序员用开发工具所支持的语言写出来的源文件，是一组由字符、符号或信号码元以离散形式表示信息的明确的规则体系。代码设计的原则包括唯一确定性、标准化和通用性、可扩充性与稳定性、便于识别与记忆、力求短小与格式统一以及容易修改等。
计算机源代码最终目的是将人类可读文本翻译成为计算机可执行的二进制指令，这种过程叫编译，它由通过编译器完成。源代码就是用汇编语言和高级语言写出来的地代码。目标代码是指源代码经过编译程序产生的能被 cpu直接识别二进制代码。
可执行代码就是将目标代码连接后形成的可执行文件,当然也是二进制的。
可供程序利用的资源（内存、CPU时间、网络带宽等）是有限的，优化的目的就是让程序用尽可能少的资源完成预定的任务。优化通常包含两方面的内容：减小代码的体积，提高代码的运行效率。本文讨论的主要是如何提高代码的效率。
在Java程序中，性能问题的大部分原因并不在于Java语言，而是在于程序本身。养成好的代码编写习惯非常重要，比如正确地、巧妙地运用java.lang.String类和java.util.Vector类，它能够显著地提高程序的性能。下面我们就来具体地分析一下这方面的问题。
1、 尽量指定类的final修饰符带有final修饰符的类是不可派生的。在Java核心API中，有许多应用final的例子，例如java.lang.String。为String类指定final防止了人们覆盖length()方法。另外，如果指定一个类为final，则该类所有的方法都是final。Java编译器会寻找机会内联（inline）所有的final方法（这和具体的编译器实现有关）。此举能够使性能平均提高50%
。
2、 尽量重用对象。特别是String 对象的使用中，出现字符串连接情况时应用StringBuffer 代替。由于系统不仅要花时间生成对象，以后可能还需花时间对这些对象进行垃圾回收和处理。因此，生成过多的对象将会给程序的性能带来很大的影响。
3、 尽量使用局部变量，调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈（Stack）中，速度较快。其他变量，如静态变量、实例变量等，都在堆（Heap）中创建，速度较慢。另外，依赖于具体的编译器/JVM，局部变量还可能得到进一步优化。请参见《尽可能使用堆栈变量》。
4、 不要重复初始化变量 默认情况下，调用类的构造函数时，
Java会把变量初始化成确定的值：所有的对象被设置成null，整数变量（byte、short、int、long）设置成0，float和double变量设置成0.0，逻辑值设置成false。当一个类从另一个类派生时，这一点尤其应该注意，因为用new关键词创建一个对象时，构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。
5、 在JAVA + ORACLE 的应用系统开发中，java中内嵌的SQL语句尽量使用大写的形式，以减轻ORACLE解析器的解析负担。
6、 Java 编程过程中，进行数据库连接、I/O流操作时务必小心，在使用完毕后，即使关闭以释放资源。因为对这些大对象的操作会造成系统大的开销，稍有不慎，会导致严重的后果。
7、 由于JVM的有其自身的GC机制，不需要程序开发者的过多考虑，从一定程度上减轻了开发者负担，但同时也遗漏了隐患，过分的创建对象会消耗系统的大量内存，严重时会导致内存泄露，因此，保证过期对象的及时回收具有重要意义。JVM回收垃圾的条件是：对象不在被引用；然而，JVM的GC并非十分的机智，即使对象满足了垃圾回收的条件也不一定会被立即回收。所以，建议我们在对象使用完毕，应手动置成null。
8、 在使用同步机制时，应尽量使用方法同步代替代码块同步。
9、 尽量减少对变量的重复计算
例如：for(int i = 0;i list.size; i ++) {
…
}
应替换为：
for(int i = 0,int len = list.size();i len; i ++) {
…
}
10、尽量采用lazy loading 的策略，即在需要的时候才开始创建。
例如： String str = “aaa”;
if(i == 1) {
list.add(str);
}
应替换为：
if(i == 1) {
String str = “aaa”;
list.add(str);
}
11、慎用异常
异常对性能不利。抛出异常首先要创建一个新的对象。Throwable接口的构造函数调用名为fillInStackTrace()的本地（Native）方法，fillInStackTrace()方法检查堆栈，收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出，VM就必须调整调用堆栈，因为在处理过程中创建了一个新的对象。异常只能用于错误处理，不应该用来控制程序流程。
12、不要在循环中使用：
Try {
} catch() {
}
应把其放置在最外层。
13、StringBuffer 的使用：
StringBuffer表示了可变的、可写的字符串。
有三个构造方法 :
StringBuffer (); //默认分配16个字符的空间
StringBuffer (int size); //分配size个字符的空间
StringBuffer (String str); //分配16个字符+str.length()个字符空间
你可以通过StringBuffer的构造函数来设定它的初始化容量，这样可以明显地提升性能。这里提到的构造函数是StringBuffer(int
length)，length参数表示当前的StringBuffer能保持的字符数量。你也可以使用ensureCapacity(int
minimumcapacity)方法在StringBuffer对象创建之后设置它的容量。首先我们看看StringBuffer的缺省行为，然后再找出一条更好的提升性能的途径。
StringBuffer在内部维护一个字符数组，当你使用缺省的构造函数来创建StringBuffer对象的时候，因为没有设置初始化字符长度，StringBuffer的容量被初始化为16个字符，也就是说缺省容量就是16个字符。当StringBuffer达到最大容量的时候，它会将自身容量增加到当前的2倍再加2，也就是（2*旧值+2）。如果你使用缺省值，初始化之后接着往里面追加字符，在你追加到第16个字符的时候它会将容量增加到34（2*16+2），当追加到34个字符的时候就会将容量增加到70（2*34+2）。无论何事只要StringBuffer到达它的最大容量它就不得不创建一个新的字符数组然后重新将旧字符和新字符都拷贝一遍――这也太昂贵了点。所以总是给StringBuffer设置一个合理的初始化容量值是错不了的，这样会带来立竿见影的性能增益。
StringBuffer初始化过程的调整的作用由此可见一斑。所以，使用一个合适的容量值来初始化StringBuffer永远都是一个最佳的建议。
14、合理的使用Java类 java.util.Vector。
简单地说，一个Vector就是一个java.lang.Object实例的数组。Vector与数组相似，它的元素可以通过整数形式的索引访问。但是，Vector类型的对象在创建之后，对象的大小能够根据元素的增加或者删除而扩展、缩小。请考虑下面这个向Vector加入元素的例子：
Object obj = new Object();
Vector v = new Vector(100000);
for(int I=0;
I100000; I++) { v.add(0,obj); }
除非有绝对充足的理由要求每次都把新元素插入到Vector的前面，否则上面的代码对性能不利。在默认构造函数中，Vector的初始存储能力是10个元素，如果新元素加入时存储能力不足，则以后存储能力每次加倍。Vector类就象StringBuffer类一样，每次扩展存储能力时，所有现有的元素都要复制到新的存储空间之中。下面的代码片段要比前面的例子快几个数量级：
Object obj = new Object();
Vector v = new Vector(100000);
for(int I=0; I100000; I++) { v.add(obj); }
同样的规则也适用于Vector类的remove()方法。由于Vector中各个元素之间不能含有“空隙”，删除除最后一个元素之外的任意其他元素都导致被删除元素之后的元素向前移动。也就是说，从Vector删除最后一个元素要比删除第一个元素“开销”低好几倍。
假设要从前面的Vector删除所有元素，我们可以使用这种代码：
for(int I=0; I100000; I++)
{
v.remove(0);
}
但是，与下面的代码相比，前面的代码要慢几个数量级：
for(int I=0; I100000; I++)
{
v.remove(v.size()-1);
}
从Vector类型的对象v删除所有元素的最好方法是：
v.removeAllElements();
假设Vector类型的对象v包含字符串“Hello”。考虑下面的代码，它要从这个Vector中删除“Hello”字符串：
String s = "Hello";
int i = v.indexOf(s);
if(I != -1) v.remove(s);
这些代码看起来没什么错误，但它同样对性能不利。在这段代码中，indexOf()方法对v进行顺序搜索寻找字符串“Hello”，remove(s)方法也要进行同样的顺序搜索。改进之后的版本是：
String s = "Hello";
int i = v.indexOf(s);
if(I != -1) v.remove(i);
这个版本中我们直接在remove()方法中给出待删除元素的精确索引位置，从而避免了第二次搜索。一个更好的版本是：
String s = "Hello"; v.remove(s);
最后，我们再来看一个有关Vector类的代码片段：
for(int I=0; I++;I v.length)
如果v包含100,000个元素，这个代码片段将调用v.size()方法100,000次。虽然size方法是一个简单的方法，但它仍旧需要一次方法调用的开销，至少JVM需要为它配置以及清除堆栈环境。在这里，for循环内部的代码不会以任何方式修改Vector类型对象v的大小，因此上面的代码最好改写成下面这种形式：
int size = v.size(); for(int I=0; I++;Isize)
虽然这是一个简单的改动，但它仍旧赢得了性能。毕竟，每一个CPU周期都是宝贵的。
15、当复制大量数据时，使用System.arraycopy()命令。
16、代码重构：增强代码的可读性。
例如：
public class ShopCart {
private List carts ;
…
public void add (Object item) {
if(carts == null) {
carts = new ArrayList();
}
crts.add(item);
}
public void remove(Object item) {
if(carts. contains(item)) {
carts.remove(item);
}
}
public List getCarts() {
//返回只读列表
return Collections.unmodifiableList(carts);
}
//不推荐这种方式
//this.getCarts().add(item);
}
17、不用new关键词创建类的实例
用new关键词创建类的实例时，构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。但如果一个对象实现了Cloneable接口，我们可以调用它的clone()方法。clone()方法不会调用任何类构造函数。
在使用设计模式（Design Pattern）的场合，如果用Factory模式创建对象，则改用clone()方法创建新的对象实例非常简单。例如，下面是Factory模式的一个典型实现：
public static Credit getNewCredit() {
return new Credit();
}
改进后的代码使用clone()方法，如下所示：
private static Credit BaseCredit = new Credit();
public static Credit getNewCredit() {
return (Credit) BaseCredit.clone();
}
上面的思路对于数组处理同样很有用。
18、乘法和除法
考虑下面的代码：
for (val = 0; val 100000; val +=5) {
alterX = val * 8; myResult = val * 2;
}
用移位操作替代乘法操作可以极大地提高性能。下面是修改后的代码：
for (val = 0; val 100000; val += 5) {
alterX = val 3; myResult = val 1;
}
修改后的代码不再做乘以8的操作，而是改用等价的左移3位操作，每左移1位相当于乘以2。相应地，右移1位操作相当于除以2。值得一提的是，虽然移位操作速度快，但可能使代码比较难于理解，所以最好加上一些注释。
19、在JSP页面中关闭无用的会话。
一个常见的误解是以为session在有客户端访问时就被创建，然而事实是直到某server端程序调用HttpServletRequest.getSession(true)这样的语句时才被创建，注意如果JSP没有显示的使用 %@pagesession="false"% 关闭session，则JSP文件在编译成Servlet时将会自动加上这样一条语句HttpSession
session = HttpServletRequest.getSession(true);这也是JSP中隐含的session对象的来历。由于session会消耗内存资源，因此，如果不打算使用session，应该在所有的JSP中关闭它。
对于那些无需跟踪会话状态的页面，关闭自动创建的会话可以节省一些资源。使用如下page指令：%@ page session="false"%
20、JDBC与I/O
如果应用程序需要访问一个规模很大的数据集，则应当考虑使用块提取方式。默认情况下，JDBC每次提取32行数据。举例来说，假设我们要遍历一个5000行的记录集，JDBC必须调用数据库157次才能提取到全部数据。如果把块大小改成512，则调用数据库的次数将减少到10次。
[p][/p]21、Servlet与内存使用
许多开发者随意地把大量信息保存到用户会话之中。一些时候，保存在会话中的对象没有及时地被垃圾回收机制回收。从性能上看，典型的症状是用户感到系统周期性地变慢，却又不能把原因归于任何一个具体的组件。如果监视JVM的堆空间，它的表现是内存占用不正常地大起大落。
解决这类内存问题主要有二种办法。第一种办法是，在所有作用范围为会话的Bean中实现HttpSessionBindingListener接口。这样，只要实现valueUnbound()方法，就可以显式地释放Bean使用的资源。另外一种办法就是尽快地把会话作废。大多数应用服务器都有设置会话作废间隔时间的选项。另外，也可以用编程的方式调用会话的setMaxInactiveInterval()方法，该方法用来设定在作废会话之前，Servlet容器允许的客户请求的最大间隔时间，以秒计。
22、使用缓冲标记
一些应用服务器加入了面向JSP的缓冲标记功能。例如，BEA的WebLogic Server从6.0版本开始支持这个功能，Open
Symphony工程也同样支持这个功能。JSP缓冲标记既能够缓冲页面片断，也能够缓冲整个页面。当JSP页面执行时，如果目标片断已经在缓冲之中，则生成该片断的代码就不用再执行。页面级缓冲捕获对指定URL的请求，并缓冲整个结果页面。对于购物篮、目录以及门户网站的主页来说，这个功能极其有用。对于这类应用，页面级缓冲能够保存页面执行的结果，供后继请求使用。
23、选择合适的引用机制
在典型的JSP应用系统中，页头、页脚部分往往被抽取出来，然后根据需要引入页头、页脚。当前，在JSP页面中引入外部资源的方法主要有两种：include指令，以及include动作。
include指令：例如%@ include file="copyright.html"
%。该指令在编译时引入指定的资源。在编译之前，带有include指令的页面和指定的资源被合并成一个文件。被引用的外部资源在编译时就确定，比运行时才确定资源更高效。
include动作：例如jsp:include page="copyright.jsp"
/。该动作引入指定页面执行后生成的结果。由于它在运行时完成，因此对输出结果的控制更加灵活。但时，只有当被引用的内容频繁地改变时，或者在对主页面的请求没有出现之前，被引用的页面无法确定时，使用include动作才合算。
24、及时清除不再需要的会话
为了清除不再活动的会话，许多应用服务器都有默认的会话超时时间，一般为30分钟。当应用服务器需要保存更多会话时，如果内存容量不足，操作系统会把部分内存数据转移到磁盘，应用服务器也可能根据“最近最频繁使用”（Most
Recently
Used）算法把部分不活跃的会话转储到磁盘，甚至可能抛出“内存不足”异常。在大规模系统中，串行化会话的代价是很昂贵的。当会话不再需要时，应当及时调用HttpSession.invalidate()方法清除会话。HttpSession.invalidate()方法通常可以在应用的退出页面调用。
25、不要将数组声明为：public static final 。
26、HashMap的遍历效率讨论
经常遇到对HashMap中的key和value值对的遍历操作，有如下两种方法：MapString, String[] paraMap = new HashMapString, String[]();
................//第一个循环
SetString appFieldDefIds = paraMap.keySet();
for (String appFieldDefId : appFieldDefIds) {
String[] values = paraMap.get(appFieldDefId);
......
}
//第二个循环
for(EntryString, String[] entry : paraMap.entrySet()){
String appFieldDefId = entry.getKey();
String[] values = entry.getValue();
.......
}
第一种实现明显的效率不如第二种实现。
分析如下 SetString appFieldDefIds = paraMap.keySet(); 是先从HashMap中取得keySet
代码如下：
public SetK keySet() {
SetK ks = keySet;
return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
}
private class KeySet extends AbstractSetK {
public IteratorK iterator() {
return newKeyIterator();
}
public int size() {
return size;
}
public boolean contains(Object o) {
return containsKey(o);
}
public boolean remove(Object o) {
return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;
}
public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
}
其实就是返回一个私有类KeySet, 它是从AbstractSet继承而来，实现了Set接口。
再来看看for/in循环的语法
for(declaration : expression_r)
statement
在执行阶段被翻译成如下各式
for(IteratorE #i = (expression_r).iterator(); #i.hashNext();){
declaration = #i.next();
statement
}
因此在第一个for语句for (String appFieldDefId : appFieldDefIds) 中调用了HashMap.keySet().iterator() 而这个方法调用了newKeyIterator()
IteratorK newKeyIterator() {
return new KeyIterator();
}
private class KeyIterator extends HashIteratorK {
public K next() {
return nextEntry().getKey();
}
}
所以在for中还是调用了
在第二个循环for(EntryString, String[] entry : paraMap.entrySet())中使用的Iterator是如下的一个内部类
private class EntryIterator extends HashIteratorMap.EntryK,V {
public Map.EntryK,V next() {
return nextEntry();
}
}
此时第一个循环得到key，第二个循环得到HashMap的Entry
效率就是从循环里面体现出来的第二个循环此致可以直接取key和value值
而第一个循环还是得再利用HashMap的get(Object key)来取value值
现在看看HashMap的get(Object key)方法
public V get(Object key) {
Object k = maskNull(key);
int hash = hash(k);
int i = indexFor(hash, table.length); //Entry[] table
EntryK,V e = table;
while (true) {
if (e == null)
return null;
if (e.hash == hash eq(k, e.key))
return e.value;
e = e.next;
}
}
其实就是再次利用Hash值取出相应的Entry做比较得到结果，所以使用第一中循环相当于两次进入HashMap的Entry中
而第二个循环取得Entry的值之后直接取key和value，效率比第一个循环高。其实按照Map的概念来看也应该是用第二个循环好一点，它本来就是key和value的值对，将key和value分开操作在这里不是个好选择。
如果执行的顺序不影响结果的话，可以不逐行执行。
比如
a=1;
b=2;
c=3;这三条语句就是跟顺序无关的，java会根据自己的需要进行优化来执行。
jsp文件访问时需要通过web容器进行，先将jsp文件生成java文件，然后编译成class文件，最后再执行
%%中的内容就是java代码，也是java文件主方法的一步分代码，也就是说最先执行的就是这部分代码
Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。
只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。
本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程，随后对JVM规格描述作一说明。
一.Java源文件的编译、下载、解释和执行
Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。
Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码?字节码。
这一编译过程同C/C++的编译有些不同。
当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。
因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。
Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。
这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。
运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。
解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。
装入代码的工作由"类装载器"（classloader）完成。
类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。
当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。
除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。
在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内，而所有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。
这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。
当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。
解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。
通过在这一阶段确定代码的内存布局，Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码对地址的非法访问。
随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。
校验器可发现操作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。
通过校验后，代码便开始执行了。
Java字节码的执行有两种方式：
1.即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。
2.解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程序的所有操作。
通常采用的是第二种方法。
由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作
具有较高的效率。
对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。
二.JVM规格描述
JVM的设计目标是提供一个基于抽象规格描述的计算机模型，为解释程序开发人员提很好的灵活性，同时也确保Java代码可在符合该规范的任何系统上运行。
JVM对其实现的某些方面给出了具体的定义，特别是对Java可执行代码，即字节码(Bytecode)的格式给出了明确的规格。
这一规格包括操作码和操作数的语法和数值、标识符的数值表示方式、以及Java类文件中的Java对象、常量缓冲池在JVM的存储映象。
这些定义为JVM解释器开发人员提供了所需的信息和开发环境。
Java的设计者希望给开发人员以随心所欲使用Java的自由。
JVM定义了控制Java代码解释执行和具体实现的五种规格，它们是：
JVM指令系统
JVM寄存器
JVM栈结构
JVM碎片回收堆
JVM存储区
2.1JVM指令系统
JVM指令系统同其他计算机的指令系统极其相似。
Java指令也是由操作码和操作数两部分组成。
操作码为8位二进制数，操作数进紧随在操作码的后面，其长度根据需要而不同。
操作码用于指定一条指令操作的性质（在这里我们采用汇编符号的形式进行说明），如iload表示从存储器中装入一个整数，anewarray表示为一个新数组分配空间，iand表示两个整数的"与"，ret用于流程控制，表示从对某一方法的调用中返回。
当长度大于8位时，操作数被分为两个以上字节存放。
JVM采用了"bigendian"的编码方式来处理这种情况，即高位bits存放在低字节中。
这同Motorola及其他的RISCCPU采用的编码方式是一致的，而与Intel采用的"littleendian"的编码方式即低位bits存放在低位字节的方法不同。
Java指令系统是以Java语言的实现为目的设计的，其中包含了用于调用方法和监视多先程系统的指令。
Java的8位操作码的长度使得JVM最多有256种指令，目前已使用了160多种操作码。
2.2JVM指令系统
所有的CPU均包含用于保存系统状态和处理器所需信息的寄存器组。
如果虚拟机定义较多的寄存器，便可以从中得到更多的信息而不必对栈或内存进行访问，这有利于提高运行速度。
然而，如果虚拟机中的寄存器比实际CPU的寄存器多，在实现虚拟机时就会占用处理器大量的时间来用常规存储器模拟寄存器，这反而会降低虚拟机的效率。
针对这种情况，JVM只设置了4个最为常用的寄存器。
它们是：
pc程序计数器
optop操作数栈顶指针
frame当前执行环境指针
vars指向当前执行环境中第一个局部变量的指针
所有寄存器均为32位。
pc用于记录程序的执行。
optop,frame和vars用于记录指向Java栈区的指针。
2.3JVM栈结构
作为基于栈结构的计算机，Java栈是JVM存储信息的主要方法。
当JVM得到一个Java字节码应用程序后，便为该代码中一个类的每一个方法创建一个栈框架，以保存该方法的状态信息。
每个栈框架包括以下三类信息：
局部变量
执行环境
操作数栈
局部变量用于存储一个类的方法中所用到的局部变量。
vars寄存器指向该变量表中的第一个局部变量。
执行环境用于保存解释器对Java字节码进行解释过程中所需的信息。
它们是：上次调用的方法、局部变量指针和操作数栈的栈顶和栈底指针。
执行环境是一个执行一个方法的控制中心。
例如：如果解释器要执行iadd(整数加法)，首先要从frame寄存器中找到当前执行环境，而后便从执行环境中找到操作数栈，从栈顶弹出两个整数进行加法运算，最后将结果压入栈顶。
操作数栈用于存储运算所需操作数及运算的结果。
2.4JVM碎片回收堆
Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。
解释器具体承担为类实例分配空间的工作。
解释器在为一个实例分配完存储空间后，便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。
一旦对象使用完毕，便将其回收到堆中。
在Java语言中，除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。
对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。
这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。
在SUN公司开发的Java解释器和HotJava环境中，碎片回收用后台线程的方式来执行。
这不但为运行系统提供了良好的性能，而且使程序设计人员摆脱了自己控制内存使用的风险。
2.5JVM存储区
JVM有两类存储区：常量缓冲池和方法区。
常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。
方法区则用于存储Java方法的字节码。
对于这两种存储区域具体实现方式在JVM规格中没有明确规定。
这使得Java应用程序的存储布局必须在运行过程中确定，依赖于具体平台的实现方式。
JVM是为Java字节码定义的一种独立于具体平台的规格描述，是Java平 *** 立性的基础。
目前的JVM还存在一些限制和不足，有待于进一步的完善，但无论如何，JVM的思想是成功的。
对比分析：如果把Java原程序想象成我们的C++原程序，Java原程序编译后生成的字节码就相当于C++原程序编译后的80x86的机器码（二进制程序文件），JVM虚拟机相当于80x86计算机系统,Java解释器相当于80x86CPU。
在80x86CPU上运行的是机器码，在Java解释器上运行的是Java字节码。
Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”,但该“CPU”不是通过硬件实现的，而是用软件实现的。
Java解释器实际上就是特定的平台下的一个应用程序。
只要实现了特定平台下的解释器程序，Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行，这是Java跨平台的根本。
当前，并不是在所有的平台下都有相应Java解释器程序，这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因，它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。
重庆分公司
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