《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

《Java疯狂讲义》(第3版)学习笔记 2 - Java语言的运行机制

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
  • 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。

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