摘要：那本文為什么說，可以不編譯直接執行了呢其實，這個是里新加的一個，目的是使單個文件的源碼可以無需編譯，直接執行。中還提到，在類操作系統下，上面的代碼還可以以形式執行。我們再寫一個例子看下看到沒，我們用寫的代碼居然可以像腳本一樣直接執行了。

我們都知道java是靜態語言，也就是說，如果你想執行java程序，就必須先編譯，再執行。

那本文為什么說，java可以不編譯直接執行了呢？

其實，這個是OpenJDK11里新加的一個feature，目的是使單個文件的java源碼可以無需編譯，直接執行。

下面的JEP里對該特性做了詳細的描述：

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

我們先寫個小例子實驗下：

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

真的可以執行，神奇。

JEP 330 中還提到，在類Unix操作系統下，上面的代碼還可以以 "Shebang" 形式執行。

我們再寫一個例子看下：

$ 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

看到沒，我們用java寫的代碼居然可以像shell腳本一樣直接執行了。

那這一切在JVM中又是怎么實現的呢？靜態語言為什么也可以像腳本一樣動態執行了呢？

下面我們來看下對應的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;
}

當我們要執行的java程序是java源文件時，該方法中的mode就會被設置為LM_SOURCE。

pwhat指針指向的是我們最終要執行的帶main方法的java類，由上我們可以看到，在mode為LM_SOURCE時，最終執行的java類并不是我們提供的java源文件對應的java類，而是SOURCE_LAUNCHER_MAIN_ENTRY宏定義的java類。

我們看下這個宏對應的java類是什么：

// 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，它是jdk.compiler模塊里的一個類，java命令最終執行的main方法就是這個類里的main方法。

那這個main方法的參數是什么呢？

其實就是我們提供的java源文件，不過為了更加明確，我們還是通過以下方式驗證下：

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

如果我們在啟動java之前，設置了_JAVA_LAUNCHER_DEBUG環境變量，JVM內部就會輸出一些運行時的數據來供我們調試，比如，由上面的輸出我們可以看到，java命令將要執行的帶main方法的java類為jdk.compiler/com.sun.tools.javac.launcher.Main，其參數為Test.java，正好和我們上文中分析的是一樣的。

也就是說，當我們以源文件形式執行java命令時，最終調用的main方法是jdk.compiler/com.sun.tools.javac.launcher.Main里的main方法，其參數為我們要執行的java源文件。

下面我們再來看下這個main方法究竟是如何執行我們的源文件的：

// 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方法的大致邏輯，不過已經足夠能看出，它到底是怎么執行的了。

我們要執行的源碼先被java的compiler編譯，然后又調用了其main方法繼續執行我們寫的邏輯。

原來是如此簡單。

不過，java源碼可動態執行的特性還是給我們留下了很多想像空間，雖然其實現機制很粗暴，但對用戶來說還算是友好的。

希望本篇文章能給各位同學帶來一些收獲。

完。

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