java程序运行时是如何找到库函数并运行的？

Question

题主是一名C/C++程序员，刚开始学习java。疑惑如下：java没有头文件，当调用第三方包（无源码）的方法，编译器如何保证程序员使用了正确的原型呢？定义包时，为了保证包名唯一，使用package a.b.c语法，包的类需要在文件系统的a/b/c目录下。但当其他java程序使用该包时，这个路径信息怎么在运行查找这个包时体现？某c程序编译时依赖库liba.so,那么运行时系统必须提供库liba.so，但是java程序编译时使用abc.jar，但是运行时可以提供bcd.jar，只要bcd.jar里具有该java程序用到的类就行？（我自己瞎猜的，请问这个说法对不对？）最后，java有没有类似于《链接、装载与库》这样的书籍，或者请大家推荐一些可以了解原理的书籍，能够解答这些困惑，中英文皆可。感谢。非常感谢大家的解答，试着将各位的回答总结整理如下：jar包里的class文件中含有文件原型。c/c++的libxxx.so/libxx.a中只有符号，没有原型，原型由头文件中提供；java的class文件中即含有原型信息。编译器只要解析class文件即可知道程序员是否使用了正确的原型。(@fredric_201 与 @心不在焉 )jar包即zip包，里面存在目录结构，该结构与包名结构完全一致（标准jar包，非android jar包）。(@心不在焉 与 @beanlam）说法正确。java程序依赖的实际是class，jar包只是一组class的zip包，其命名无关紧要，因此可以任意修改。如果非要和c/C++进行对比，libxx.so类似于.class，而非jar包。(@心不在焉 与 @beanlam)笔者在ubuntu机器上使用zipinfo查看openjdk自带的jar包，如下：prife@droi: /usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64/jre/lib$ zipinfo rt.jar...-rw----     2.0 fat    24298 bl defN 15-Jul-24 08:17 java/lang/String.class-rw----     2.0 fat     1734 bl defN 15-Jul-24 08:17 java/lang/Object.class可以看到rt.jar包里具有跟包名完全一致的目录结构。最后感谢大家推荐的书籍：《深入理解java虚拟机》《Java Virtual Machine Specification》PS. 笔者之所以对第二点看到困惑，因为作为Android程序员，发现安卓的jar包里是只有dex文件，没有包名的目录结构。再次感谢大家的解答。

Answer 1

1,Java的bytecode里面有方法的原型信息,编译时有class文件即可
2,Java运行时从classpath里面寻找jar文件,再在jar文件里面找包名对应的a/b/c.class
3,是这样的

Answer 2

看一本关于讲解jvm的书，具体的细节，看看类加载，《深入jvm虚拟机》。
1、：全类名定义一个类，每个类被加载一次。
2、：你是想问怎么找到吧，我觉得和全类名比较类似。
最后个我没懂你的意思

Answer 3

我个人是这样理解的：
1、c/c++编译出的库和java生成jar包这两件事情是不等价的，jar包本质上只是一个压缩包；如果一定要类比，c/c++编译的过程应该相当于java生成class文件的过程，也就是代码转换成机器（或虚拟机）可以理解并执行的文件；
2、JAVA虚拟机会把目标class文件加载到内存里，其中类的信息应该放到“方法区”，被实例化的时候，引用在栈、实例在堆（和c/c++的malloc或new类似）。
3、每一个类是通过 类加载器 + 包名 + 类名 三部分信息在JVM中唯一标识；
4、比较好的书有《深入理解java虚拟机》、《osgi原理与最佳实践》；

Answer 4

请参考《Java Virtual Machine Specification》第五章：Chapter 5. Loading, Linking, and Initializing