《Java疯狂讲义》（第3版）学习笔记 2 - Java语言的运行机制

内容

1、高级语言的运行机制

2、Java 语言的运行机制

1、高级语言的运行机制

高级语言主要分为编译型语言和解释型语言两类。

编译型语言是指使用专门的编译器、针对特定平台（操作系统）将高级语言源代码一次性“翻译”成该平台硬件执行的机器码（包括机器指令和操作数），并包装成该平台所能识别的可执行文件格式，这个转换过程称为编译（Compile）。编译生成的可执行程序可以脱离开发环境，在特定的平台下独立运行。有些还需要链接其他编译好的目标代码

编译型语言是程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成为机器语言的文件，运行时不需要重新翻译，直接使用编译的结果就行了。程序执行效率高，依赖编译器，跨平台性差些。如C、C++

解释型语言是无需编译，先翻译成中间代码，再由解释器对中间代码进行解释运行。程序不需要编译，程序在运行时才翻译成机器语言，每执行一次都要翻译一次。因此效率比较低，跨平台性较好。如Ruby、Python

2、Java 语言的运行机制

Java语言比较特殊，由Java语言编写的程序需要经过编译步骤，但这个编译步骤并不会生成特定平台的机器码，而是生成一种平台无关的字节码（也就是*.class文件）。这种字节码必须通过解释器执行。因此，Java程序的执行必须经过先编译，后解释两个步骤，如下图所示

JVM（Java Virtual Machine，Java虚拟机）负责解释执行字节码文件（*.class文件）。Java编译器不面向任何具体平台，只面向JVM。虽然不同平台下JVM是不同的，但它们都面对编译器均提供相同的接口。Java编译器生成的与平台无关的字节码，不能直接在不同的平台上运行，必须通过中间的转换器（JVM）才能运行。

首先Java编译器生成虚拟机能理解的代码（与平台无关的字节码文件），然后虚拟机解释执行这些代码。

JVM是Java程序跨平台的关键部分，只要为不同平台实现了相应的虚拟机，编译后的Java字节码就可以在该平台下运行。

JVM是一个抽象的计算机，和实际的计算机一样，它具有指令集并使用不同的存储区域。它负责执行指令，还要管理数据、内存和寄存器。

Sun公司制定的Java虚拟机规范在技术上规定了JVM统一标准，具体定义了JVM的如下细节：

• 指令集
• 寄存器
• 类文件格式
• 栈
• 垃圾回收堆
• 存储区

Sun公司制定规范的目的是为了提供统一的标准，最终实现Java程序的平台无关性。