Java代碼的編譯和執行的整個過程大概是：開發人員編寫Java代碼(.java文件)，然后將之編譯成字節碼(.class文件)，再然后字節碼被裝入內存，一旦字節碼進入虛擬機，它就會被解釋器解釋執行，或者是被即時代碼發生器有選擇的轉換成機器碼執行。
（1）Java代碼編譯是由Java源碼編譯器來完成，也就是Java代碼到JVM字節碼（.class文件）的過程。 流程圖如下所示：
（2）Java字節碼的執行是由JVM執行引擎來完成，流程圖如下所示：
Java代碼編譯和執行的整個過程包含了以下三個重要的機制:
·Java源碼編譯機制
·類加載機制
·類執行機制
（1）Java源碼編譯機制
Java 源碼編譯由以下三個過程組成：
①分析和輸入到符號表
②注解處理
③語義分析和生成class文件
流程圖如下所示：
最后生成的class文件由以下部分組成：
①結構信息：包括class文件格式版本號及各部分的數量與大小的信息
②元數據：對應於Java源碼中聲明與常量的信息。包含類/繼承的超類/實現的接口的聲明信息、域與方法聲明信息和常量池
③方法信息：對應Java源碼中語句和表達式對應的信息。包含字節碼、異常處理器表、求值棧與局部變量區大小、求值棧的類型記錄、調試符號信息
（2）類加載機制
JVM的類加載是通過ClassLoader及其子類來完成的，類的層次關系和加載順序可以由下圖來描述：
①Bootstrap ClassLoader
負責加載$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class，由C++實現，不是ClassLoader子類
②Extension ClassLoader
負責加載java平台中擴展功能的一些jar包，包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目錄下的jar包
③App ClassLoader
負責記載classpath中指定的jar包及目錄中class
④Custom ClassLoader
屬於應用程序根據自身需要自定義的ClassLoader，如tomcat、jboss都會根據j2ee規范自行實現ClassLoader
加載過程中會先檢查類是否被已加載，檢查順序是自底向上，從Custom ClassLoader到BootStrap ClassLoader逐層檢查，只要某個classloader已加載就視為已加載此類，保證此類只所有ClassLoader加載一次。而加載的順序是自頂向下，也就是由上層來逐層嘗試加載此類。
（3）類執行機制
JVM是基於堆棧的虛擬機。JVM為每個新創建的線程都分配一個堆棧.也就是說,對於一個Java程序來說，它的運行就是通過對堆棧的操作來完成的。堆棧以幀為單位保存線程的狀態。JVM對堆棧只進行兩種操作:以幀為單位的壓棧和出棧操作。
JVM執行class字節碼，線程創建后，都會產生程序計數器（PC）和棧（Stack），程序計數器存放下一條要執行的指令在方法內的偏移量，棧中存放一個個棧幀，每個棧幀對應着每個方法的每次調用，而棧幀又是有局部變量區和操作數棧兩部分組成，局部變量區用於存放方法中的局部變量和參數，操作數棧中用於存放方法執行過程中產生的中間結果。棧的結構如下圖所示：
