编译
编译器
编译器就是将用高级语言编写的源程序编译成为对应的低级语言（例如机器语言）的程序。
编程语言
编程语言由三方面定义：
1.标记（token）或词位。例如关键字if，操作符+，常量如4和'c'，还有标识符。
2.语法描述和语言结构。例如类、方法、语句和表达式等。
3.语义描述。描述各种语言结构的意义。
机器语言
机器语言就是机器的指令集，面向机器，更适合被机器解析。机器的指令集及其运行方式通常称为机器的体系结构。那么常见的机器语言就是某些体系结构的机器的指令集了，例如Intel i386系列的，属于复杂指令集计算机（CISC）。另外还有MIPS和ARM等精简指令集计算机（RISC）。除了这些实在的处理器的机器语言之外，Java的虚拟机（JVM）体系结构也是一种机器语言，称为虚拟机并不是因为不存在，而是因为它是用软件实现的。在这个系列里面，我们主要关注JVM的机器语言。
为什么学习编译器
1.编译器是比较大型的程序，学习规模较大的程序开发有好处。
2.编译器应用到了很多已经学过的内容：数组、列表、队列、栈、树、图、maps、正则表达式、有限状态自动机、上下文无关语法还有解析器、递归以及模式。将这些知识都用起来是很有趣的。
3.会更加熟悉要编译的语言（也就是Java）
4.会学习到很多关于目标机器的知识，这里主要是关于JVM的。
5.可以将编译器的技术应用于处理XML文件。
编译器是如何工作的——编译的过程
前端
分析源语言的输入程序的含义；
源语言相关的（依赖于源语言）；
可以细分为一系列分析阶段，如下图：
![forntend]()
扫描器作用是将字符串分解成标记串：标识符、字面量、保留字、操作符和分隔符等。
解析器是按照一定的语法规则将标记串生成对应的抽象语法树，作用是让隐式语法（源程序）变成显式语法（抽象语法树）。
语义分析涉及到建立符号表（symbol table）、确定类型、类型检查，有时候还涉及一些存储分析，例如确定变量的地址和偏移量的时候。如果一门语义允许引用一个在后面才声明的变量，那么语义分析阶段至少要过两遍。
后端
将中间表示转换成目标机器程序
依赖于目标语言（与源语言无关）
可以进一步划分成一些了综合阶段，如下图所示：
![backend]()
代码生成阶段负责选择生成哪些机器指令。
peephole即窥视孔，peephole optimizer是窥孔优化，是一种局部优化方式，编译器仅仅在一个基本块或者多个基本块中，针对已经生成的代码，结合CPU自己指令的特点，通过一些认为可能带来性能提升的转换规则，或者通过整体的分析，通过指令转换，提升代码性能。别看这些代码转换很局部，很小，但可能会带来很大的性能提升。
最后对象阶段将生成的模块链接起来称为可执行程序。
“中端”
有时候前端和后端之间会存在“优化器”，可理解为“中端”，如图：
（勘误：上图左端文字应为“源语言程序”）
分离的好处
- 降低实现的复杂度。
- 前后端分离可以让分别独立的团队同时开发不同的部分，缩短整体实现耗时。
- 促进代码复用。
编译到虚拟机
Java编译器javac产生适用于JVM的“字节码”，字节码也属于一种中间表达形式（IR），在本书中，我们会编译一个Java语言的子集(j--）。学习在针对JVM的编译器的过程还缺少了一个方面的经验，那就是关于寄存器分配的学习，因为JVM是基于栈（Stack-based）的虚拟机，没有寄存器。
关于j--到JVM的编译器
j--编译器的组织
编译器的主入口是Main，它会读入一系列参数，然后创建一个扫描器对象用于扫描标记（Token），接着解析器对输入的源语言程序进行解析，并构造抽象语法树。
抽象语法树的每个节点具有特定的类型，反映了背后的语法结构或支持的操作。例如类型JCompilationUnit在抽象语法树的根部，表示被编译的程序。它有子树，表示包名，导入的类型的列表，以及声明的类型。在抽象语法树中的一个类型为JMultiplyOp的对象，表示乘法操作。它的两棵子树分别表示两个操作数。在树的叶子可以发现有JVariable对象和表示字面常量的对象。
抽象语法树的每个节点定义了三个方法，每个方法在节点上执行某个任务，并递归地处理其子树。
- preAnalyze(Context context) 只在抽象语法树顶点附近的节点有定义，因为
j--没有实现内部类。预分析主要处理导入的类型、定义的类名称、以及类成员头部（方法头和字段），这是很有必要的，因为方法体可能引用后面定义输入的名称。上下文参数是一连串Context（或其子类）对象，表示编译时符号表中声明的变量及其定义。 - analyze(Context context)在抽象语法树的所有节点都有定义。当在某个节点调用这个方法，它会声明在符号表中的名称，检查类型（在符号表中寻找名称的类型），并且将局部变量转化成一个方法的运行时本地栈帧，即局部变量存储的地方。
- codegen(CLEmitter output)用于生成该节点的Java虚拟机代码，并递归地调用生成其子树的代码。
output参数是CLEmitter类型对象，它是生成的.class文件的一种抽象。
扫描器
解析器
syntax directed, recursive descent
1
2
3
compilationUnit ::= [package qualifiedIdentifier;]
{import qualifiedIdentifier;}
{typeDeclaration} EOF
认为不变吗？ 测试一下，改变文件内容后，url是否更新。