Java是如何运行一个程序的？

一、Java 程序运行总体流程

（一）启动 JVM 并加载核心库

当在命令行输入 java 命令运行 Java 程序时，操作系统会启动 Java 虚拟机（JVM）。JVM 启动后，利用引导类加载器加载 Java 核心库，像 java.lang、java.util 等基础包中的类会在此时被加载。此过程由 JVM 底层机制完成，不依赖 Java 线程。

（二）创建主线程并加载入口类

1. 主线程创建：JVM 完成初始化操作（包括核心库加载）后，会创建一个名为 main 的主线程，该线程的主要任务是执行程序的入口函数 main 方法。
2. 入口类加载：主线程会先定位包含 main 方法的类，接着启动该类的加载过程。

（三）执行 main 方法及动态加载其他类

1. main 方法执行：包含 main 方法的类完成加载和初始化后，主线程开始执行 main 方法中的代码。
2. 按需加载其他类：在 main 方法代码执行过程中，若遇到对其他类的引用，JVM 采用 “按需加载” 策略。即先检查该类是否已加载到虚拟机中，再根据情况进行处理。

二、类加载过程详细解析

（一）加载（Loading）

1. 通过类的全限定名查找对应的字节码文件（.class 文件），并将其读取为二进制字节流。
2. 在堆内存中创建一个代表该类的 java.lang.Class 对象。

（二）验证（Verification）

对加载进来的字节码进行格式、语义等方面的检查，确保其符合 Java 虚拟机规范，避免不安全或错误的代码影响 JVM 正常运行。

（三）准备（Preparation）

为类的静态变量分配内存，并设置初始默认值。例如，int 类型的静态变量会初始化为 0。

（四）解析（Resolution）

将常量池中的符号引用替换为直接引用，使得 JVM 可以直接访问到类、方法、字段等资源。

（五）初始化（Initialization）

执行类的静态代码块和静态变量的显式赋值操作。此阶段会按照代码中定义的顺序依次执行静态代码，完成类的初始化工作。