JVM上でのJavaの実行フローとは何ですか。
Java は JVM 上で以下のような実行フローに従います。
- Javaソースコードの作成：最初に、開発者はJavaプログラミング言語を使用してJavaソースコードを作成します。Javaソースコードは、.javaファイルとして保存されます。
- Javaコンパイラ（javac）を使用してJavaのソースコードから中間コード（.classファイル）をコンパイルします。この中間コードは、さまざまなOSやプラットフォームで実行できます。
- バイトコードを読み込む：JVM のクラスローダはバイトコードをメモリに読み込みます。クラスローダは主に、クラスの読み込みとリンク、およびクラスのシンボル参照の解決を行う役割を担います。
- バイトコードの検証：バイトコードのロード後に、JVMではバイトコードを検証し、これがJava言語仕様とセキュリティ要件に適合していることを確認します。検証プロセスには、ファイルフォーマット検証、メタデータ検証、バイトコード検証、およびシンボル参照検証が含まれます。
- JVM における環境の準備：実行時の環境、メモリ空間、スレッド、スタックフレームなどを提供する。
- Java仮想マシンはバイトコードを実行する2つの方法があります。解釈とコンパイルです。解釈はバイトコードを命令ごとに実行します。コンパイルはバイトコードをネイティブコードに変換してから実行します。
- プログラムの実行: JVMはバイトコードの命令に従ってプログラムコードを逐次実行する。実行中に、JVMはデータの操作、メソッドの呼び出し、例外の処理などを行う。
- ガベージコレクション：JVMは定期的にガベージコレクションを実行し、使用されなくなったオブジェクトを回収してメモリ領域を解放します。
- プログラム終了：プログラムの実行がすべて完了するか例外が発生すると、プログラムは実行を終了します。JVMは、使用していたすべてのリソースを解放し、処理の結果をオペレーティングシステムに返します。
JavaプログラムはJVM上で、ソースコードの記述、バイトコードのコンパイル、バイトコードのロード、バイトコードの検証、環境の準備、インタプリタによる実行またはJITによるコンパイル、プログラムの実行、ガベージコレクション、そして終了という実行フローを持つ。このフローにより、Javaプログラムの移植性と安全性が確保される。
