沒想到進入Main函數前，發生了這么多事！
題外話
最近這段時間，軒轅有些迷茫了，工作生活中一堆事兒，忙得我兩頭摸黑，很難找到時間靜下心來寫文章，就連你現在看到的這一篇還是我點燈熬油到1點鐘才寫完的。
估計朋友們也有發現了，這段時間故事文章少了很多，確實是這樣，不像水文幾下完事兒，也不像普通技術文章按照標準流程走就行。故事文需要放空自己，有好的靈感才能一氣呵成。
這段時間有好幾個選題，都開了個頭，占了個坑，然后因為沒時間思考，所以一直留著···
所以今天，先寫了一篇別的頂一頂，故事文章大家再給我點時間吧，感謝各位老鐵的支持!
在之前的一篇文章中，聊過從創建進程到進入main函數，發生了什么?
但當時只是針對C/C++這樣的native語言，從操作系統(Linux & Windows)的層面去探討了程序的啟動過程，而對Java、Python這樣的基于虛擬機/解釋器的語言并未提及。
今天，咱們就一起來探索下在Java語言中，你寫的main方法又是怎么被執行到的?
對于Java而言，其底層是Java虛擬機在跑著，也就是JVM，這篇文章如無特殊說明，默認以Hotspot為研究對象。
先來回顧一下那篇文章，對于C/C++程序而言，從創建進程到進入main函數，主要就是經歷了四個階段：
- 進程 & 主線程創建階段
- 主線程啟動執行并進行進程級初始化操作(如加載系統動態鏈接庫)
- 主線程進入可執行文件的入口(OEP)并進行C/C++運行時庫初始化
- 從C/C++運行時庫調入main函數
你知道的，Java的虛擬機JVM主要是C++編寫的，所以JVM本質上也算是一個C++程序。
因此，上面的四個階段，對于JVM而言，同樣適用。
只不過呢，對于C/C++程序而言，到這里就已經進入main函數了，話題就可以結束了，而對于Java程序，執行到JVM的main，一切才剛剛開始。
JVM的main
故事，要從JVM的main函數開始講起···
你應該知道的，不管你是普通Java程序，還是用的Spring或者其他什么框架，最終的程序都是在一個Java進程中運行的，這個進程的可執行文件就是一個exe(windows上)或者elf(linux上)。
咱們就從這個可執行文件入手，以Linux系統上的Java8版本為例，用反匯編神器IDA打開可以看到，這個可執行文件的入口：
和咱們在上一篇分析的流程符合，進入這個程序啟動入口后，會經過一系列的調用，最后來到main函數：
反匯編看著好頭大，好在，HotSpot虛擬機有開源版本，咱們可以去OpenJDK中找來這個main函數的源碼瞧瞧。
不同版本差異還是挺大，這里以Java8為例：
代碼路徑：https://github.com/openjdk/jdk/blob/jdk8-b20/jdk/src/share/bin/main.c
在這個代碼中除了main函數，還可以看到如果定義了JAVAW宏定義，則入口從main變成了WinMain函數，做過Windows應用程序開發的朋友這個時候應該露出了滿意的微笑。
如果定義了JAVAW，則是一個Win32 GUI的程序，當然在Linux上是肯定沒有這個宏定義的，不過這不是本文的主題。
可以看到main函數只是一個包裝，直接就進入了JLI_Launch中。
這個函數位于同目錄下的隔壁java.c文件中，是JVM非常重要的初始化函數，主要完成了下面幾件事情：
- 參數解析，環境配置
- 檢查Java運行環境
- 加載JVM核心動態庫libjvm.so
- 創建并初始化Java虛擬機對象
這些過程都不是我們這篇文章探究的目標，咱們繼續把目光聚焦在Java中的main函數是怎么得到調用的。
在JLI_Launch的結尾，調用了ContinueInNewThread，從這個函數的名字我們也能窺探它的作用。
這個函數還是一層封裝，內部調用了真正干活的函數ContinueInNewThread0：
接下來就是創建線程來繼續后面的事情了，不過創建線程涉及到操作系統API的調用，所以這個函數在不同版本的系統中都有對應的實現。來看傳給它的第一個參數，這是新線程啟動后將要執行的入口函數：JavaMain。
JavaMain
這個函數的名字就有點意思了，看起來，快要進入Java的地界兒了，加油繼續看下去：
- int JNICALL JavaMain(void * _args) {
- // ...
- // 尋找啟動類
- mainClass = LoadMainClass(env, mode, what);
- // ...
- // 尋找啟動類中的main函數
- mainID = (*env)->GetStaticMethodID(env, mainClass, "main",
- "([Ljava/lang/String;)V");
- // ...
- // 調用它
- (*env)->CallStaticVoidMethod(env, mainClass, mainID, mainArgs);
- // ...
- }
JavaMain中的細節挺多的，咱們抽出需要關心的，要調用咱們寫的main方法就像把大象關進冰箱一共三步：
- 找到啟動類
- 找到啟動類中的main方法
- 調用它
具體尋找的過程這里就不展開了，有些繁瑣，但你應該能猜到，Java代碼編譯后都是以class文件的形式存儲的，所以這個尋找的背后少不了要涉及到class類加載等一系列的工作。
總之，一頓操作猛如虎，嘿，JVM把咱們寫的main方法找到了!接下來就是調用它了。
進入Java世界
調用main方法的是CallStaticVoidMethod，從名字可以看到，這是在調用一個靜態的、返回值為空的方法。注意了，C++的地盤快到邊境了，咱們即將通過它來到美麗的Java新世界!
這個函數內部后面會來到：
- JavaCalls::call(result, method, &java_args, CHECK);
最終，會創建Java方法棧幀，準備好模板解釋器，隨后轉向解釋器入口開始執行字節碼，正式進入Java世界!
進入Java世界第一站，就是前面找到的啟動類的main方法，在這里開啟程序在Java世界的征程。
總結
現在可以來回答這個問題了：從創建進程到Java的main方法，經歷了什么?
咱們來劃分三個大的階段：
第一階段：操作系統層面進程和主線程的創建
第二階段：主線程啟動執行并進入到Java可執行文件(exe/elf)中的main函數(C++層面)
第三階段：創建JVM，尋找啟動類中的main方法，啟動解釋器執行對應字節碼進入Java世界
本文轉載自微信公眾號「編程技術宇宙」，作者軒轅之風 。轉載本文請聯系 編程技術宇宙公眾號。
