王二北原創(chuàng)次哈，轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處：來自王二北

一胎署、簡單嘮嘮JAVAC

javac這個(gè)命令，搞java的都不陌生窑滞，很多人在第一次用java輸出hello world時(shí)琼牧，都接觸過這個(gè)命令，它的作用簡單來說哀卫，就是將指定的java源代碼編譯成class文件巨坊，后來我們有了Eclipse等IDE工具，就很少關(guān)心這個(gè)命令了此改，偶爾需要的時(shí)候趾撵，才想起來javac xx.java一下，其實(shí)我也一樣共啃。我也認(rèn)為javac命令很簡單占调，不就是編譯個(gè)class文件嗎暂题。但是隨著對jvm的了解，我才覺得妈候，jdk中提供的很多命令都是很有意思的敢靡。javac這個(gè)命令也遠(yuǎn)沒有我想想的那么簡單。

比如苦银，我在介紹javap命令時(shí)啸胧，如果對直接使用javac編譯的class文件，進(jìn)行javap xxx查看其反匯編信息時(shí)幔虏，看不到方法的局部變量表纺念、代碼行與指令行的偏移映射表等信息。再比如想括，jdk8之前陷谱，并沒有提供通過反射獲得方法中入?yún)⒌膮?shù)名的api（如何方法入?yún)?shù)名，可以參考我的文章）等等瑟蜈。

接下來烟逊，我就根據(jù)我查到的資料和感悟來簡單的說說javac命令。

二铺根、JAVAC命令的工作過程

我們都知道javac命令的作用是將java源碼編譯成二進(jìn)制字節(jié)碼class文件宪躯，那么從java源文件編譯成class文件這個(gè)過程中JAVAC命令都進(jìn)行了什么操作呢，或者說JAVAC命令的工作過程是什么樣的呢位迂？
首先访雪，來看看編譯原理（上學(xué)時(shí)學(xué)過，現(xiàn)在基本都還給老師了掂林，網(wǎng)上查了查資料）中編譯過程主要經(jīng)歷以下階段：

編譯過程臣缀，圖片來自網(wǎng)絡(luò)

javac命令在進(jìn)行編譯操作時(shí)，也會按照類似的過程進(jìn)行：

（1）詞法分析階段

詞法分析泻帮，就是將獲得的java源代碼信息轉(zhuǎn)化為標(biāo)記（Token）集合精置，比如關(guān)鍵字、變量刑顺、運(yùn)算符等等氯窍，都是一個(gè)個(gè)的標(biāo)記。詞法分析的過程就是將這些標(biāo)記解析出來蹲堂。

（2）語法分析階段

語法分析是在詞法分析得到的標(biāo)記集合的基礎(chǔ)上狼讨，抽象出對應(yīng)的語法樹。什么是語法樹呢柒竞？簡單的來說政供，一個(gè)java源文件中包信息，import信息、類定義信息布隔、方法信息离陶、字段信息等待作為一個(gè)個(gè)的項(xiàng)，這些項(xiàng)集合在一起就抽象為一棵語法樹衅檀。
為了更直觀的解釋什么是語法樹招刨，這里做個(gè)測試，首先在eclipse中創(chuàng)建一個(gè)Test1.java文件哀军，在這個(gè)java文件中添加兩個(gè)類Test1和Test2沉眶，內(nèi)容如下：

package com.test.map;
import java.util.Date;

public class Test1 {
   private String name;
   public static final int age = 20;
    
   public void test(String username){
       this.name = username;
       System.out.println(new Date());
   }
    
   public void test2(int a){
       try {
           System.out.println(a/0);
       } catch (Exception e) {
           throw new RuntimeException(e);
       }
   }
}

class Test2{
   public void tst(){
        
   }
}

然后使用EClipse的AST插件（AST插件安裝）分析當(dāng)前java源碼的語法樹，內(nèi)容如下杉适，一目了然谎倔，很清晰，包含了這個(gè)java文件package信息猿推、import引入的依賴信息片习，定義的類，類的字段和方法等等信息：

（3）符號表填充階段

符號表（SymbolTable）是由一組符號地址和符號信息構(gòu)成的表格蹬叭，可以把它想象成哈希表中K-V值對的形式（實(shí)際上符號表不一定是哈希表實(shí)現(xiàn)藕咏，可以是有序符號表、樹狀符號表秽五、棧結(jié)構(gòu)符號表等）侈离。符號表中所登記的信息在編譯的不同階段都要用到。在語義分析中筝蚕，符號表所登記的內(nèi)容將用于語義檢查（如檢類型是否匹配等）和產(chǎn)生中間代碼。在目標(biāo)代碼生成階段铺坞，當(dāng)對符號名進(jìn)行地址分配時(shí)起宽，符號表是地址分配的依據(jù)。

（4）注解處理階段

在jdk1.5之后济榨，java提供了對注解的支持坯沪，注解可以在編譯、類加載擒滑、運(yùn)行時(shí)被讀取腐晾，并執(zhí)行相應(yīng)的處理。通過使用注解丐一，開發(fā)人員可以在不改變原有邏輯的情況下藻糖，在源文件中嵌入一些補(bǔ)充信息。如果有需要在編譯期間被處理的注解库车，則這些注解將會在當(dāng)前階段進(jìn)行讀取和處理巨柒。

（5）語義分析

在語法分析之后，編譯器獲得了程序源碼的抽象語法樹，語法樹能表示一個(gè)結(jié)構(gòu)正確的源程序的抽象洋满，但無法保證源程序是符合邏輯的晶乔。而語義分析的主要任務(wù)是對結(jié)構(gòu)上正確的源程序進(jìn)行上下文有關(guān)性質(zhì)的審查，如進(jìn)行類型審查牺勾。舉個(gè)例子正罢，假設(shè)有如下的3個(gè)變量定義語句：

int a = 1;
boolean b = false;
char c = 3;

后續(xù)的代碼中可能出現(xiàn)操作賦值運(yùn)行：

int d = a+c;
int e = b+c;
char f = a+b;

上面的代碼中，它們都能構(gòu)成結(jié)構(gòu)正確的語法樹驻民，但是只有第1種的寫法在語義上是沒有問題的翻具，能夠通過編譯，其余兩種在Java語言中是不合邏輯的川无，無法編譯（在java中int類型可以和char呛占、short、byte類型進(jìn)行加減等操作懦趋，但不能和boolean進(jìn)行相關(guān)操作）晾虑。
javac的編譯過程中，語義分析過程分為標(biāo)注檢查、數(shù)據(jù)及控制流分析、解除語法糖3個(gè)步驟醉蚁。

1件已、標(biāo)注檢查

標(biāo)注檢查，主要包括諸如變量使用前是否已被聲明石景、變量與賦值之間的數(shù)據(jù)類型是否能夠匹配等。在標(biāo)注檢查步驟中，還有一個(gè)重要的動作稱為常量折疊竟痰，如果我們在代碼中寫了如下定義：

int a = 1+2;

那么在語法樹上仍然能看到字面量“1”、“2”以及操作符“+”掏呼，但是在經(jīng)過語義分析階段的常量折疊之后坏快，它們將會被折疊為字面常量“3”。

2憎夷、數(shù)據(jù)及控制流分析

數(shù)據(jù)及控制流分析是對程序上下文邏輯更進(jìn)一步的驗(yàn)證莽鸿，它可以檢查出諸如程序局部變量在使用前是否有賦值、方法的每條路徑是否都有返回值拾给、是否所有的受查異常都被正確處理了等問題祥得。編譯時(shí)期的數(shù)據(jù)及控制流分析與類加載時(shí)的數(shù)據(jù)及控制流分析的目的基本上是一致的，但校驗(yàn)范圍有所區(qū)別蒋得，有一些校驗(yàn)項(xiàng)只有在編譯期或運(yùn)行期才能進(jìn)行级及。

3、解除語法糖

語法糖窄锅，簡單的來說创千，就是在開發(fā)語言中添加某些語法缰雇，這些語法對開發(fā)人員是非常友好和有用的，主要用來使用的開發(fā)語義更易用追驴、開發(fā)人員開發(fā)出的代碼有更好的可讀性械哟、減少程序代碼出錯率等。但是這些語法對開發(fā)語言的功能和性能并沒有太大的影響殿雪。
舉個(gè)例子暇咆，java中基本類型和其對應(yīng)引用類型直接的拆箱裝箱操作，在我們的代碼中我們可以這樣寫：

int a = 1;
Integer b = a+2;

實(shí)際上丙曙，在編譯之后,通過gui等class反編譯工具爸业，可以看到：

int a = 1;
Integer b = Integer.valueOf(a+2);

在java中，還提供了for（i:xx）循環(huán)遍歷亏镰、支持string的switch case扯旷、泛型、變長參數(shù)等等語法糖索抓。關(guān)于java中的語法糖钧忽，后續(xù)會出一篇博客，專門講述逼肯。
解除語法糖階段耸黑，就是將我們代碼中java提供的語法糖解析還原為java原本的基礎(chǔ)語法結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵谶\(yùn)行期間篮幢，jvm是不支持這些語法糖對應(yīng)的語法的大刊。

（6）字節(jié)碼生成階段

字節(jié)碼生成階段，會將前面生成的語法樹三椿、符號表等信息轉(zhuǎn)化為字節(jié)碼輸出到磁盤中缺菌，并且會進(jìn)行相關(guān)的代碼添加和轉(zhuǎn)換工作。
比如搜锰，當(dāng)我們使用javap查看反匯編代碼時(shí)男翰，會看到通過new創(chuàng)建對象時(shí)，實(shí)際上是調(diào)用了這個(gè)對象的<init>方法纽乱，完成對象的初始化，這個(gè)<init>方法就是在字節(jié)碼生成階段添加的昆箕，它會將我們在代碼中寫的普通語句塊鸦列、成員變量初始化、調(diào)用父類構(gòu)造器等等操作都放入到<init>方法中鹏倘，完成對象的初始化操作薯嗤。
再比如，多個(gè)字符串變量相加a+b+c纤泵，實(shí)際上是創(chuàng)建了一個(gè)StringBuilder對象骆姐，對這些字符串變量進(jìn)行append()操作镜粤，這些通過javap都能看到。
關(guān)于javap的使用玻褪，可以參考我的博客《通過javap命令分析java匯編指令》肉渴。

以上，就是javac命令工作的過程带射，下面講述一下javac命令的使用同规。

三、JAVAC命令的使用

一般安裝好jdk后窟社，我們會在控制臺執(zhí)行javac命令券勺，以驗(yàn)證jdk是否安裝成功，比如灿里，我在我本地執(zhí)行javac关炼，會輸出一下內(nèi)容：

用法: javac <options> <source files>
其中, 可能的選項(xiàng)包括:
  -g                         生成所有調(diào)試信息
  -g:none                    不生成任何調(diào)試信息
  -g:{lines,vars,source}     只生成某些調(diào)試信息
  -nowarn                    不生成任何警告
  -verbose                   輸出有關(guān)編譯器正在執(zhí)行的操作的消息
  -deprecation               輸出使用已過時(shí)的 API 的源位置
  -classpath <路徑>            指定查找用戶類文件和注釋處理程序的位置
  -cp <路徑>                   指定查找用戶類文件和注釋處理程序的位置
  -sourcepath <路徑>           指定查找輸入源文件的位置
  -bootclasspath <路徑>        覆蓋引導(dǎo)類文件的位置
  -extdirs <目錄>              覆蓋所安裝擴(kuò)展的位置
  -endorseddirs <目錄>         覆蓋簽名的標(biāo)準(zhǔn)路徑的位置
  -proc:{none,only}          控制是否執(zhí)行注釋處理和/或編譯。
  -processor <class1>[,<class2>,<class3>...] 要運(yùn)行的注釋處理程序的名稱; 繞過默認(rèn)的搜索進(jìn)程
  -processorpath <路徑>        指定查找注釋處理程序的位置
  -d <目錄>                    指定放置生成的類文件的位置
  -s <目錄>                    指定放置生成的源文件的位置
  -implicit:{none,class}     指定是否為隱式引用文件生成類文件
  -encoding <編碼>             指定源文件使用的字符編碼
  -source <發(fā)行版>              提供與指定發(fā)行版的源兼容性
  -target <發(fā)行版>              生成特定 VM 版本的類文件
  -version                   版本信息
  -help                      輸出標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)的提要
  -A關(guān)鍵字[=值]                  傳遞給注釋處理程序的選項(xiàng)
  -X                         輸出非標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)的提要
  -J<標(biāo)記>                     直接將 <標(biāo)記> 傳遞給運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)
  -Werror                    出現(xiàn)警告時(shí)終止編譯
  @<文件名>                     從文件讀取選項(xiàng)和文件名

直接執(zhí)行javac命令匣吊，就等同執(zhí)行javac -help儒拂，它會輸出javac這個(gè)命令的使用規(guī)則，以及可以使用的相關(guān)參數(shù)及參數(shù)的簡介缀去。

3.1侣灶、JAVAC命令的使用格式

在前面執(zhí)行javac輸出的信息中，我們看到其輸出的用法為：

javac <options> <source files>

其中:

• options表示我們在使用javac命令時(shí)需要指定的參數(shù)選項(xiàng)缕碎，可以同時(shí)指定多個(gè)參數(shù)褥影，每個(gè)參數(shù)之間使用空格隔開。參數(shù)選項(xiàng)在javac的使用說明中都列出來了咏雌，下一小節(jié)凡怎，會著重講解其中的幾個(gè)參數(shù)。

• source files表示我們要編譯的java源碼文件赊抖⊥车梗可以是多個(gè)文件，使用空格隔開氛雪。并且房匆，這些文件文件名都必須以.java結(jié)尾。

比如:

javac -nowarn,-verbose Test.java Test2.java

另外报亩，javac后面的參數(shù)浴鸿、文件等信息并沒有固定的順序，你可以按照自己的意愿隨便指定各個(gè)參數(shù)和文件信息的位置順序弦追，比如：

javac -nowarn Test1.java -verbose

還有一點(diǎn)需要注意：

在前面javac輸出的信息中岳链，最后一項(xiàng):

@<文件名> 從文件讀取選項(xiàng)和文件名

意思是，你可以將參數(shù)選項(xiàng)劲件，文件信息單獨(dú)放到一個(gè)或多個(gè)文件中掸哑，然后執(zhí)行：
javac @xxx文件就可以在執(zhí)行javac命令時(shí)约急，將xxx文件中的內(nèi)容傳遞給javac命令。

例如苗分，有兩個(gè)java文件Test1.java厌蔽，Test2.java。然后新建一個(gè)classmsgs.txt文件俭嘁，文件內(nèi)容為：

Test1.java Test2.java -verbose

然后執(zhí)行下面的命令：

javac -nowarn @classmsg.txt

如果有多個(gè)文件躺枕，可以使用空格隔開，如：

javac -nowarn @classmsgs.txt @classmsgs2.txt

就可以看到供填，Test1和Test2被編譯成class文件拐云，并且在編譯時(shí)會輸出編譯器正在執(zhí)行的操作日志（因?yàn)槭褂昧?verbose參數(shù)）。

一般情況下近她，當(dāng)你需要編譯的java文件比較多叉瘩，或者需要設(shè)置的參數(shù)比較多時(shí)，亦或者要復(fù)用一些參數(shù)信息時(shí)粘捎，可以將這些java文件名或者參數(shù)項(xiàng)抽取出來薇缅，放到一個(gè)或多個(gè)文件中。這一點(diǎn)很像spring中xml的import攒磨，css中@等在一個(gè)文件中引入其他文件的方式泳桦。看來軟件開發(fā)中娩缰，很多地方都是想通的灸撰。

綜上，javac的實(shí)際使用格式可以歸納為：

javac <options> <source files> @files

3.2拼坎、JAVAC命令中的參數(shù)項(xiàng)

在前面直接指向javac命令輸出的信息中浮毯，我們看到j(luò)avac用到的參數(shù)項(xiàng)有很多，那么這些參數(shù)項(xiàng)都是用來干什么的得呢?這里我按照自己查閱的資料以及自己的實(shí)驗(yàn)和理解泰鸡，做一下講解债蓝。這些參數(shù)項(xiàng)很多，我將它們分為一下幾類：
先寫到這里盛龄，先挖個(gè)坑饰迹，后續(xù)再填。