没想到进入Main函数前，发生了这么多事！

题外话

最近这段时间，轩辕有些迷茫了，工作生活中一堆事儿，忙得我两头摸黑，很难找到时间静下心来写文章，就连你现在看到的这一篇还是我点灯熬油到1点钟才写完的。

估计朋友们也有发现了，这段时间故事文章少了很多，确实是这样，不像水文几下完事儿，也不像普通技术文章按照标准流程走就行。故事文需要放空自己，有好的灵感才能一气呵成。

这段时间有好几个选题，都开了个头，占了个坑，然后因为没时间思考，所以一直留着···

所以今天，先写了一篇别的顶一顶，故事文章大家再给我点时间吧，感谢各位老铁的支持!

在之前的一篇文章中，聊过从创建进程到进入main函数，发生了什么?

但当时只是针对C/C++这样的native语言，从操作系统(Linux & Windows)的层面去探讨了程序的启动过程，而对Java、Python这样的基于虚拟机/解释器的语言并未提及。

今天，咱们就一起来探索下在Java语言中，你写的main方法又是怎么被执行到的?

对于Java而言，其底层是Java虚拟机在跑着，也就是JVM，这篇文章如无特殊说明，默认以Hotspot为研究对象。

先来回顾一下那篇文章，对于C/C++程序而言，从创建进程到进入main函数，主要就是经历了四个阶段：

• 进程 & 主线程创建阶段
• 主线程启动执行并进行进程级初始化操作(如加载系统动态链接库)
• 主线程进入可执行文件的入口(OEP)并进行C/C++运行时库初始化
• 从C/C++运行时库调入main函数

你知道的，Java的虚拟机JVM主要是C++编写的，所以JVM本质上也算是一个C++程序。

因此，上面的四个阶段，对于JVM而言，同样适用。

只不过呢，对于C/C++程序而言，到这里就已经进入main函数了，话题就可以结束了，而对于Java程序，执行到JVM的main，一切才刚刚开始。

JVM的main

故事，要从JVM的main函数开始讲起···

你应该知道的，不管你是普通Java程序，还是用的Spring或者其他什么框架，最终的程序都是在一个Java进程中运行的，这个进程的可执行文件就是一个exe(windows上)或者elf(linux上)。

咱们就从这个可执行文件入手，以Linux系统上的Java8版本为例，用反汇编神器IDA打开可以看到，这个可执行文件的入口：

和咱们在上一篇分析的流程符合，进入这个程序启动入口后，会经过一系列的调用，最后来到main函数：

反汇编看着好头大，好在，HotSpot虚拟机有开源版本，咱们可以去OpenJDK中找来这个main函数的源码瞧瞧。

不同版本差异还是挺大，这里以Java8为例：

代码路径：https://github.com/openjdk/jdk/blob/jdk8-b20/jdk/src/share/bin/main.c

在这个代码中除了main函数，还可以看到如果定义了JAVAW宏定义，则入口从main变成了WinMain函数，做过Windows应用程序开发的朋友这个时候应该露出了满意的微笑。

如果定义了JAVAW，则是一个Win32 GUI的程序，当然在Linux上是肯定没有这个宏定义的，不过这不是本文的主题。

可以看到main函数只是一个包装，直接就进入了JLI_Launch中。

这个函数位于同目录下的隔壁java.c文件中，是JVM非常重要的初始化函数，主要完成了下面几件事情：

• 参数解析，环境配置
• 检查Java运行环境
• 加载JVM核心动态库libjvm.so
• 创建并初始化Java虚拟机对象

这些过程都不是我们这篇文章探究的目标，咱们继续把目光聚焦在Java中的main函数是怎么得到调用的。

在JLI_Launch的结尾，调用了ContinueInNewThread，从这个函数的名字我们也能窥探它的作用。

这个函数还是一层封装，内部调用了真正干活的函数ContinueInNewThread0：

接下来就是创建线程来继续后面的事情了，不过创建线程涉及到操作系统API的调用，所以这个函数在不同版本的系统中都有对应的实现。来看传给它的第一个参数，这是新线程启动后将要执行的入口函数：JavaMain。

JavaMain

这个函数的名字就有点意思了，看起来，快要进入Java的地界儿了，加油继续看下去：

int JNICALL  JavaMain(void * _args) { 
  
    // ... 
    // 寻找启动类 
    mainClass = LoadMainClass(env, mode, what); 
    // ... 
    // 寻找启动类中的main函数 
    mainID = (*env)->GetStaticMethodID(env, mainClass, "main", 
                                       "([Ljava/lang/String;)V"); 
    // ... 
    // 调用它 
    (*env)->CallStaticVoidMethod(env, mainClass, mainID, mainArgs); 
    // ... 
} 

JavaMain中的细节挺多的，咱们抽出需要关心的，要调用咱们写的main方法就像把大象关进冰箱一共三步：

• 找到启动类
• 找到启动类中的main方法
• 调用它

具体寻找的过程这里就不展开了，有些繁琐，但你应该能猜到，Java代码编译后都是以class文件的形式存储的，所以这个寻找的背后少不了要涉及到class类加载等一系列的工作。

总之，一顿操作猛如虎，嘿，JVM把咱们写的main方法找到了!接下来就是调用它了。

进入Java世界

调用main方法的是CallStaticVoidMethod，从名字可以看到，这是在调用一个静态的、返回值为空的方法。注意了，C++的地盘快到边境了，咱们即将通过它来到美丽的Java新世界!

这个函数内部后面会来到：

JavaCalls::call(result, method, &java_args, CHECK); 

最终，会创建Java方法栈帧，准备好模板解释器，随后转向解释器入口开始执行字节码，正式进入Java世界!

进入Java世界第一站，就是前面找到的启动类的main方法，在这里开启程序在Java世界的征程。

总结

现在可以来回答这个问题了：从创建进程到Java的main方法，经历了什么?

咱们来划分三个大的阶段：

第一阶段：操作系统层面进程和主线程的创建

第二阶段：主线程启动执行并进入到Java可执行文件(exe/elf)中的main函数(C++层面)

第三阶段：创建JVM，寻找启动类中的main方法，启动解释器执行对应字节码进入Java世界

本文转载自微信公众号「编程技术宇宙」，作者轩辕之风 。转载本文请联系 编程技术宇宙公众号。

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