jvm学习-java代码是怎么运行的

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首先一个问题入题：是否知道java和c++在运行方式上的区别？

java需要依赖JRE的运行环境，而c++代码则无需额外的运行时。

那么问题又来了，既然c++的运行方式已经很成熟了，那么为什么java要在虚拟机中运行呢？

1. 为了实现一次编写，到处运行的目标。
2. jvm作为一个很好的托管环境，能够代替我们处理一些代码中冗长而且容易出错的部分，比如垃圾回收。

java虚拟机具体是怎样运行java字节码的？

从虚拟机的视角来看，执行java代码首先需要将它编译而成的class文件加载到java虚拟机中。加载后的java类会被存放在方法区中。实际运行时，虚拟机会执行方法区的代码。

在运行过程中，每当调用进入一个java方法，java虚拟机会在当前线程的java方法栈中生成一个栈帧，用以存放局部变量以及字节码的操作数。这个栈帧的大小是提前计算好的，而且java虚拟机不要求栈帧在内存空间里连续分布。

在hotspot里面，上述翻译过程有两种形式：第一种是解释执行，即逐条将字节码翻译成机器码并执行；第二种是即时编译（JIT），即将一个方法包含的所有字节码编译成机器码后再执行。

前者的优势在于无需等待编译，而后者的优势在于实际运行速度更快。HotSpot默认采用混合模式，综合了解释执行和即时编译两者的优点。他会先解释执行字节码，而后将其中反复执行的热点代码以方法为单位进行即时编译。

java虚拟机的运行效率究竟怎么样？

即时编译是建立在程序符合二八定律的假设上，也就是百分之二十的代码占据了百分之八十的计算资源。

对于占据大部分的不常用的代码，我们无需好分时间将其编译成机器码，而是采用解释执行的方式运行；另一方面，对于仅占据小部分的热点代码，我们则可以将其编译为机器码，以达到理想的运行速度。

理论上讲，即时编译后的java程序的执行效率，是可能超过c++的。这是因为与静态编译相比，即时编译拥有程序的运行时信息，并且能够根据这个信息做出相应的优化。举个栗子：对于一个虚方法的调用，尽管有很多个目标方法，但在实际运行过程中他可能只调用其中一个。这个信息可以被即时编译器所利用，来规避虚方法调用的开销。

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