简介：
先看一张Javc编译成class文件的时候流程图
至于什么是token流，语法树相关可以参考我之前的两篇帖子。
https://www.jianshu.com/p/7a9476c65672
https://www.jianshu.com/p/49ca10345080
如何下载JavaC源码？
直接使用openJdk进行下载，下载地址为 https://hg.openjdk.java.net/jdk8/jdk8/langtools/
也可以直接在我的在我的项目库内部进行下载，地址见下文。
Javac主要有四个模块，分别是词法分析器，语法分析器，语义分析器和代码生成器。
JavaC JavaParser
用途：
把Java源码转换成 JavaParser定义的Statement对象，
也就是将java源码解析成一颗语法树，然后基于这棵树对java代码进行分析和修改的工具。
在javac 编译时候使用到
重点类介绍
语法树简介：
在学习之前需要知道什么是语法树，很简单的代码如下，在解析的时候主要分为两步
“1 + 2 * 3”
第一步： +， 1，（2 * 3）
第二步： +， 1，（*， 2， 3）
com.sun.tools.java.tree.JCTree
用于表示最终的语法树，结构，里面有很多内部类。
比如com.sun.tools.java.tree.JCTree$JCCompilationUnit，在AST中，你可以把这个类看成是AST的根节点
插入式注解器简介
Jdk1.5后引入注解功能，注解是一种应用字节码 属性中类的元数据进行操作的一种编程机制。
处理表形成后 会自动检测是否有注解器需要执行，若有则执行注解处理器。注解处理器实现了在可插入式的编译期改变编译过程的功能。
其本质就是 再次修改 处理表中的语法树。 一旦语法树被修改，则将再次进行 词法，语法分析并填充符号表的过程，直到所有插件对语法树进行修改完为止。
初始化过程入口是 initPorcessAnnotations()
执行过程入口是 processAnnotations()
该方法判断是否有新的注解处理器需要执行，若有的，则通过com.sun.tools.方法生成新的JavaCompiler对象对编译的后续步骤进行处理
JavaC 词法分析
词法分析主要是将代码转换成token
词法分析过程主要是在的JavacParser.parseCompilationUnit()中完成的
入口是parseFiles()
词法分析实现类是com.sun.tools.javac.parser.Scanner类
语法分析实现类是com.sun.tools.javac.parser.Parser类
出口由com.sun.tools.javac.tree.JCTree类表示
重点介绍下面几个类，是构成词法分析的关键
先介绍词法分析“大管家”
com.sun.tools.javac.parser.ParserFactory
存放着很多的解析器比如token，源文件，名字注解之类的。
通过静态方法单例进行初始化
//获取实类的单例方法
public static ParserFactory instance(Context context) {
ParserFactory instance = context.get(parserFactoryKey);
if (instance == null) {
instance = new ParserFactory(context);
}
return instance;
}
//创建的时候在构造方法内部,将词法分析需要的一些类进行初始化
//在编译的时候全部的解析器包括，生成器，各种工具类，都是全局唯一的单例模式
protected ParserFactory(Context context) {
super();
context.put(parserFactoryKey, this);
this.F = TreeMaker.instance(context);
this.docTreeMaker = DocTreeMaker.instance(context);
this.log = Log.instance(context);
this.names = Names.instance(context);
this.tokens = Tokens.instance(context);
this.source = Source.instance(context);
this.options = Options.instance(context);
this.scannerFactory = ScannerFactory.instance(context);
this.locale = context.get(Locale.class);
}
com.sun.tools.javac.parser.JavacParser
规定哪些词符合Java语言规范，具体读取和归类不同词法的操作由scanner完成
/**
* Skip forward until a suitable stop token is found.
* 核心方法,判断是否是我们需要的token
*/
private void skip(boolean stopAtImport, boolean stopAtMemberDecl, boolean stopAtIdentifier, boolean stopAtStatement) {
com.sun.tools.javac.parser.Scanner
负责逐个读取源代码的单个字符,然后解析符合Java语言规范的Token序列，调用一次nextToken()都构造一个Token
内部有个List 储存读取到的token信息
/**
* Buffer of saved tokens (used during lookahead)
* token的一个缓冲区
*/
private List<Token> savedTokens = new ArrayList<Token>();
com.sun.tools.javac.parser.Tokens$TokenKind
里面包含了所有token的类型，譬如BOOLEAN,BREAK,BYTE,CASE。用的是枚举的方式进行保存
类似如下：
public enum TokenKind implements Formattable, Filter<TokenKind> {
EOF(),
ERROR(),
IDENTIFIER(Tag.NAMED),
ABSTRACT("abstract"),
ASSERT("assert", Tag.NAMED),
BOOLEAN("boolean", Tag.NAMED),
BREAK("break"),
BYTE("byte", Tag.NAMED),
CASE("case"),
CATCH("catch"),
CHAR("char", Tag.NAMED),
CLASS("class"),
CONST("const"),
...
com.sun.tools.javac.parser.Tokens
存放全部的定义token
/**
* The names of all tokens.
* 存放全部token的数组
*/
private Name[] tokenName = new Name[TokenKind.values().length];
com.sun.tools.javac.util.Names
用来存储和表示解析后的词法，每个字符集合都会是一个Name对象，所有的对象都存储在Name.Table这个内部类中。
com.sun.tools.javac.parser.KeyWords
负责将字符集合对应到token集合中，如，package zxy.demo.com; Token.PACKAGE = package， Token.IDENTIFIER = zxy.demo.com,(这部分又分为读取第一个token,为zxy，判断下一个token是否为“.”，是的话接着读取下一个Token.IDENTIFIER类型的token，反复直至下一个token不是”.”,也就是说下一个不是Token.IDENIFIER类型的token，Token.SEMI = ；即这个TIDENTIFIER类型的token的Name读完），KeyWords类负责此任务。
package compile;
public class Cifa {
int a;
int c = a + 1;
}
转换的token流如下
JavaC 语法分析
将token流转换成句子
com.sun.tools.javac.tree.TreeMaker
所有语法节点都是由它生成的，根据Name对象构建一个语法节点
com.sun.tools.javac.tree.JCTree$JCIf
所有的节点都会继承jctree和实现＊＊tree，譬如 JCIf extends JCTree.JCStatement implements IfTree
com.sun.tools.javac.tree.JCTree
重点介绍的三个属性
- Tree tag:每个语法节点都会以整数的形式表示，下一个节点在上一个节点上加1；
- pos：也是一个整数，它存储的是这个语法节点在源代码中的起始位置，一个文件的位置是0，而－1表示不存在
- type：它代表的是这个节点是什么java类型，如int，float，还是string等
例子：
package compile;
public class Yufa {
int a;
private int c = a + 1;
//getter
public int getC() {
return c;
}
//setter
public void setC(int c) {
this.c = c;
}
}
说明：
- 每一个包package下的所有类都会放在一个JCCompilationUnit节点下，在该节点下包含：package语法树（作为pid）、各个类的语法树
- 每一个从JCClassDecl发出的分支都是一个完整的代码块，上述是四个分支，对应我们代码中的两行属性操作语句和两个方法块代码块，这样其实就完成了语法分析器的作用：将一个个Token单词组成了一句句话（或者说成一句句代码块）
- 在上述的语法树部分，对于属性操作部分是完整的，但是对于两个方法块，省略了一些语法节点，例如：方法修饰符public、方法返回类型、方法参数。
JavaC语义分析器
流程：
添加默认的无参构造器（在没有指定任何有参构造器的情况下），把引用其他类的方法或者变量，抑或是继承实现来的变量和方法等输入到类自身的符号表中
处理注解
-
标注：检查语义合法性、进行逻辑判断
- 检查语法树中的变量类型是否匹配（eg.String s = 1 + 2;//这样"="两端的类型就不匹配）
- 检查变量、方法或者类的访问是否合法（eg.一个类无法访问另一个类的private方法）
- 变量在使用前是否已经声明、是否初始化
- 常量折叠（eg.代码中：String s = "hello" + "world"，语义分析后String s = "helloworld"）
- 推导泛型方法的参数类型
-
数据流分析
- 变量的确定性赋值（eg.有返回值的方法必须确定有返回值）
- final变量只能赋一次值，在编译的时候再赋值的话会报错
- 所有的检查型异常是否抛出或捕获
- 所有的语句都要被执行到（return后边的语句就不会被执行到，除了finally块儿）
-
进一步语义分析
- 去掉永假代码（eg.if(false)）
- 变量自动转换（eg.int和Integer）自动装箱拆箱
- 去掉语法糖（eg.foreach转化为for循环，assert转化为if，内部类解析成一个与外部类相关联的外部类）
最后，将经过上述处理的语法树转化为最后的注解语法树
入口是attribute()
实现类是com.sun.tools.javac.comp.Attr类和com.sun.tools.javac.comp.Check类
源码关键：
com.sun.tools.javac.comp.Enter
将java类中的符号输入到符号表中，主要是两个步骤：
- 将所有类中出现的符号输入到类自身的符号表中，所有类符号、类的参数类型符号（泛型参数类型）、超类符号和继承的接口类型符号等都存储到一个未处理的列表中。
- 将这个未处理的列表中所有的类都解析到各自的类符号列表中，这个操作是在MemberEnter.complete()中完成(默认构造器也是在这里完成的)。
com.sun.tools.javac.processing.JavacProcessingEnvironment
处理注解
com.sun.tools.javac.comp.Attr
检查语义的合理性并进行逻辑判断，类型是否匹配，是否初始化，泛型是否可推导，字符串常量合并
com.sun.tools.javac.comp.Check
协助attr，变量类型是否正确
com.sun.tools.javac.comp.Resolve
协助attr，变量方法类的访问是否合法，是否是静态变量
com.sun.tools.javac.comp.ConstFold
协助attr，常量折叠
com.sun.tools.javac.comp.Infer
协助attr，推导泛型
com.sun.tools.javac.comp.Flow
数据流分析和替换等价源代码的分析（即上面的进一步语义分析）
字节码生成：
进行了少量的代码添加和转换工作
把生成的信息（语法树、符号表）转化成字节码写到磁盘
“写到磁盘”由com.sun.tools.输出字节码，生成最终Class文件
入口generate()
实现类com.sun.tools.javac.jvm.Gen类
项目地址：
https://github.com/w296488320/OllJavaC
参考：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/93939780
https://www.cnblogs.com/wade-luffy/p/5925728.html
https://blog.csdn.net/crabstew/article/details/89547472
https://www.sohu.com/a/212579385_100063030
http://blog.sina.com.cn/s/blog_17c534c120102xwv9.html
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