主要介紹Javac的實現過程及原理。
首先弄明白什么是Javac？
Javac是一種編譯器，將一種語言轉換為另一種語言規范。編譯器的作用就是將符合java語言規范的源代碼轉化為JVM虛擬機能夠識別的字節碼文件的過程。
對於java而言。javac任務就是將java源代碼轉換為jvm能夠識別的二進制碼。將.java文件轉換為.class文件，這些.class文件也就是字節碼文件只有JVM能夠識別。
編譯過程的原理：
1、詞法分析：首先將源代碼按照字節的方式讀取，然后找出定義的語法關鍵字（if/else/for等），然后判斷哪些關鍵字是符合java語言規范的，經過整理分析返回一些規范化的Token流
2、語法分析：對Token流進行分析。分析出這些關鍵字組合在一起是否符合java語言規范，經過分析之后會產生一個符合java規范的抽象語法樹。抽象語法樹就是一個結構化的語法表達式，作用就是將詞法用一個結構化的形式組合在一起。
Java的語法樹使java源碼更加結構化，每個語法樹上的節點都是一個JCTree實例
JCTree類有三個重要屬性：其實這三個屬性很好理解，為了分辨出樹中的每一個節點而出現的，定義了這三個屬性，可以很快速的找到節點在樹中的層次結構和位置。
- TreeTag：每個語法數節點都用整形常熟表示，每個節點數值都是在前一個節點的基礎上執行加一操作，頂點節點TopLevel是1，那緊接着的Import節點就在TopLevel的基礎上加一，等於2
- pos：整數。表示位置
- type：表示節點的類型
3、語義分析：對生成的抽象結構樹進一步分析，將復雜的語法結構轉換為簡單的，易於理解和閱讀的語法結構。例如：將增強for循環foreach轉換為for循環結構。經過語義分析之后會產生一個更加具體的抽象結構樹。
語義分析實現的步驟；
語義分析主要是在Enter類中完成的，這個類主要有兩個步驟
（1）將所有類中出現的符號都輸入到類自身的符號表中，所有的類符號，類參數列表，超類符號，和繼承的接口類型符號都會存儲到未處理的符號列表中（因為類除了自身的符號之后還有其他類中的引用，所以要進行分類）
（2）在未處理的符號列表中，將所有類符號解析到各自的類符號中，在MemberEnter.complete()類中完成。（解析語法樹，將所有的符號都添加到符號表中）
在Enter類解析的步驟中，還有一個輔助操作：
- 添加默認的構造函數；
- 接着下一步是處理注解：在JavaProcessingEnvironment類中完成；
- 數據流分析，在Flow類中完成。
數據流分析實現的步驟：
1、檢查變量在使用之前是否賦值，除了8中基本數據類型之外，還有String類型和其他對象的引用在使用之前都需要賦值。
2、使用final修飾的變量不會被重新賦值，如果重復復制會報錯；同時如果變量是靜態成員變量在定義的時候就必須賦值
3、分析方法返回值類型
4、所有的Checked Exception都必須向上拋出或者捕獲。
5、所有的語句都會被執行，這個分析的是return語句之后是否還有語句，因為return之后的語句不會被執行。
- 語義分析器的最后一個步驟，進一步處理語法樹，解決的問題
- 消除無用的代碼，例如：if條件永遠為false不會被執行的代碼塊
- 解除語法糖：說白了就是將例如增強的foreach循環轉換為for循環
- 變量自動類型轉換：例如：int類型和Integer類型之間相互轉換
4、字節碼：經過了上面的三個步驟之后，java源代碼就可以被轉換成為java虛擬機（JVM）能夠別的字節碼文件。
代碼生成器：
- 將源代碼轉換成符合JVM語法規范的命令形式，JVM的所有操作都是基於棧操作的，因此所有的操作都在進棧和出棧中完成。
- 按照JVM文件組織的形式將字節碼輸出到后綴名為class的字節碼文件中
整個業務流程：
關於javac的基本原理就介紹到這里，有興趣的可以研究下Javac的源碼，可以從OpenJdk下載到源碼。