浅析Java语言慢的原因

Java在早期（比如JDK1.2以前）是很慢的，后续版本由于有许多优化手段的加入，Java正变得越来越快，所以现在也有很多关于Java和C/C++孰快孰慢的争论。我想就我自己的理解，谈一下影响Java程序运行速度的因素。

1、GC回收

众所周知，Java相对C/C++的一个很大进步就是有了GC机制，它能够很大程序的避免C/C++常见的内存泄漏的发生。但是这也是有代价的，那就是因为JVM管理了所有内存分配释放，当内存不够时就需要做回收，每次回收都有扫描整个堆，然后要搬移一些内存数据，新生代还好，如果是老年代的GC，会造成程序卡顿一段时间，很多时候是不能接受的，也极大的拖慢了程序的运行速度。虽然GC算法在不断改进，但是也属于只能优化不能根治。

2、解释性语言

Java为了跨平台，没有直接编译成机器指令，而是编译成字节码，运行时JVM需要加载这些字节码，然后再逐条解释执行。这个过程中，字节码的加载需要时间，然后解释执行也需要时间。做同样一件事情，编译语言可以直接编译成机器码，运行时CPU就直接执行这些指令，而Java是编译成字节码，运行时JVM要把字节码翻译成目标机器的可执行指令，这里面就增加了一层间接性，所以也会降低运行速度。

3、JIT消耗资源

JIT是Java后续版本的改进功能，能把常执行的方法或者语句块即时编译成机器码，这样确实能加快运行速度。但是这种编译是即时发生，会和程序本身抢用运行资源，就会拖慢程序运行的速度。

4、基于栈的指令集

编译语言多采用基于目标平台寄存器的指令集，这样能充分利用寄存器的高速度。Java为了可移植性，没有绑定某个目标平台的寄存器，而是采用基于栈的指令集。频繁的栈内存访问会导致比较慢的速度，并且通常编译相同语句产生的指令数量也要多于寄存器指令集。

5、大量使用堆内存

Java中对象创建被JVM托管，能够避免越界或空指针访问之类在C/C++中常见的问题。因此对象大多是创建在堆上的，而不是栈上的，其创建和维护成本上通常要更高一些。

6、AOT技术

AOT技术能够在字节码安装到目标平台时，先编译成目标平台的执行文件，这样目标平台就可以直接运行可执行文件，速度上可以达到编译类语言的水平。但是这样会导致Java所拥有的动态加载功能丧失，所有字节码都被编译到执行文件，不论其在运行时是否被使用到，并造成其产生的可执行文件相对于字节码来说体积更大。

总言而之，Java由于其跨平台且管理内存等特性，给开发效率带来了诸多进步，但是凡事有利也有弊，伴随而来的是运行效率的降低。充分了解这些优势和劣势，才能在合适的时候选择合适的技术，以发挥最大的效能。