Java内存管理-程序运行过程（一）

2023-08-20 15:55:52

勿在流沙住高台，出来混迟早要还的。

做一个积极的人

编码、改bug、提升自己

我有一个乐园，面向编程，春暖花开！

相信在做Java开发的伙伴一定知道 JVM（Java Virtual Machine（Java虚拟机）！本系列会开启对JVM相关的知识的探索和总结，让我们一起踏入JVM的学习之旅中，去了解和发现更加精彩的Java世界！正如奥古斯特·罗丹说过：世界上不是缺少美，而是缺少发现美的眼睛。Java的世界也是如此！

本文地图：

1、什么是程序

在计算机领域当中，程序就是为了能够让计算机执行某种特定操作或者说解决某种问题，而进行的一些列的指令的集合。这些指令又是指令呢？

指令是由一种二进制数码组成。一条指令通常也由两部分就行组成：操作码和地址码。

操作码：操作码就是我们要完成的操作是什么样的类型或者性质，比如说取数、做加减法、输出数据等等。
地址码：操作的对象的内容或所在存储单元的地址。

程序又是通过程序设计语言来实现的。在低级程序语言如机器语言、汇编语言中,程序是一组有序的指令序列及有关的数据;在高级程序语言中，如Java中，程序通常是一组说明和语句组成（数据结构+算法）。程序必须装入计算机内部才能实际起作用。

2、解释性语言和编译型语言

学过Java的人一定有听过这两个名词，先说明一下Java是解释型语言。

为什么有这两种程序的运行方式出现呢？

因为：计算机不能直接理解高级语言，只能直接理解机器语言（也即0101），所以必须要把高级语言翻译成机器语言，计算机才能执行高级语言编写的程序。

翻译的方式有两种：

一个是编译
一个是解释。

这两种程序方式只是翻译的时间不同。

举个例子：你现在JVM技术特别牛逼，受邀请去哈佛大学做一次主题演讲，自然，这要求你有很好的英语水平，如果你很不幸，和我一样，英语水平渣的一B，但是又不想放弃这次机会，你又如下两个选择：

第一种方式：带一个优秀的翻译伙伴，你演讲的时候说一句话，翻译伙伴帮你翻译成英文。好处：你可以畅所欲言；缺点：会拖延你的演讲时间。因为你说的每一句话，都必须等待翻译完才能继续。
第二种方式：先将演讲稿写好，翻译成英文。如 Hello，Good Morning（哈喽，骨的猫宁）。好处：不会拖延你的演讲时间，你演讲也比较流畅、快速的进行；缺点：不能*发挥，如你的演讲本来是上午，改为下午了，你就不在使用Hello，Good Morning（哈喽，骨的猫宁）了。

到这里如果你还没有看懂Java是属于哪一种的话，请继续往下看，学过c++/java 这类程序语言的伙伴肯定知道，这些程序最终都是依赖操作系统来执行的。

那么，可以这样理解，我们的程序就好像 ”汉语“ ，而操作系统只懂英语，为了让操作系统能够听过我们程序说的话（执行程序），可以选择第二种，在执行程序之前先编译成和操作系统相关的代码（汉语->英语）,比如C/C++ 将cpp文件编译成exe文件，然后由操作系统执行，也就是编译执行。我们也可以选择第一种，执行的时候加载一个编译程序，动态的将源程序的每一行翻译成操作系统能理解的代码（汉语-> 翻译->英语），这就是解释执行。

编译执行快，但不够灵活，解释执行慢，运行时候要翻译程序（对于Java而言就是Java虚拟机），优点就是比较灵活。

JVM（Java虚拟机）就是充当了翻译的角色，所以说java是解释型语言。理解了上面这两个概念之后，也就能够理解为什么说Java 是一个跨平台的语言了。因为不同的操作系统上可以安装不同的JVM，也就是我们的汉语（Java源程序）通过翻译（JVM），可以翻译成不同的语言，让不同国家（不同的操作系统）的人听懂。

也就实现了一次编程就可以到处运行的这个梦想。

注：在Java刚面世的时候因为其是解释执行，性能是比较的慢，所以被C++等程序嘲笑，但是随着发展现在性能已经大大提升，不差于编译执行的程序了。努力终有发光的机会的。