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Java语言的运行机制

时间:2015-05-30 14:54:28      阅读:159      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:java   jvm   运行   classloader   编译器   

       计算机高级编程语言按其程序的执行方式可分为编译型语言和解释型语言。

       编译型语言是指使用专门的编译器,针对特定操作系统将源程序代码一次性翻译成计算机识别的机器指令。例如C、C++等都属于编译型语言。

       解释性语言是指使用专门的解释器,将源程序代码逐条地解释成特定平台的机器指令,解释一句执行一句,类似于“同声翻译”。例如ASP、PHP等都属于解释型语言。

       Java既不是编译型语言也不是解释型语言,它是编译型和解释型语言的结合体。首先采用通用的Java编译器将Java源程序编译成与平台无关的字节码文件(class文件),然后由Java虚拟机(JVM)对字节码文件解释执行。

       编译型语言和解释型语言都有其各自的优缺点,比如编译型语言会在程序第一次执行时将其全部编译成与当前系统平台相对应的机器指令,在后续执行时,直接运行第一次编译的结果,减少了编译次数,提高了程序运行效率,但是程序在第一次编译时与系统平台相对应,因此移植性比较差。而解释型语言在程序每次运行时都要将源程序解释成当前系统平台相对应的机器指令,因此么一次运行都需要解释并执行,运行效率较低,但是移植性强。

       Java语言综合了编译型和解释型语言的优点,采取了一种折中方案。即Java语言首次运行时采取编译机制将Java源程序编译成Java字节码文件,该字节码与系统平台无关,是介于源代码和机器指令之间的一种状态。在后续执行时,采取解释机制将Java字节码解释成与系统平台对应的机器指令。这样既减少了编译次数,又增强了程序的可移植性,因此被称为“一次编译,多处运行!”。

注:Java字节码具有平台无关性,可以在各种不同系统平台中运行,但是,需要有不同版本的Java虚拟机,不同系统平台的Java运行环境其Java虚拟机是不一样的。

JVM定义

       JVM(Java Virtual Machine)意思是Java虚拟机。它是一个虚拟出来的计算机,可在实际的计算机上虚拟各种计算机功能。JVM有自己完善的硬件架构,例如处理器、堆栈和寄存器等,还具有相应的指令系统。

JVM作用

       JVM是Java字节码执行的引擎,为Java程序的执行必要的执行,它还能优化Java字节码,使之转换成效率更高的机器指令。程序员编写的程序最终都要在JVM上执行,JVM中类的装载是由类加载器(ClassLoader)和它的子类来实现的。ClassLoader是Java运行时一个重要的系统组件,负责在运行时查找和装入类文件的类。

       JVM屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息,从而实现了Java程序只需生成在JVM上运行的字节码文件(class文件),就可以在多种平台上不加修改地运行。不同平台对应着不同的JVM,在执行字节码时,JVM负责将每一条要执行的字节码送给解释器,解释器再将其翻译成特定平台环境的机器指令并执行。Java语言最重要的特点就是跨平台运行,使用JVM就是为了支持与操作系统无关,实现跨平台运行。

JVM工作原理

       JVM在整个JDK中处于最底层,负责与操作系统的交互,用来屏蔽操作系统环境,提供一个完整的Java运行环境,因此也称为虚拟计算器。操作系统装入JVM是通过JDK中的java.exe来实现,主要通过以下几个步骤完成。

1、  创建JVM装载环境和配置。

2、  装载jvm.dll。

3、  初始化jvm.dll。

4、  调用JNIEnv实例装载并处理class类。

5、  运行Java程序。

JVM是Java运行环境的最核心部分,是运行Java程序的最基本环境,想了解Java运行机制需要对JVM的概念和运行机制有所了解。


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Java语言的运行机制

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