Java編程學(xué)習-Java虛擬機(JVM)以及跨平臺原理

相信大家已經(jīng)了解到Java具有跨平臺的特性形娇,可以“一次編譯锰霜,到處運行”,在Windows下編寫的程序桐早,無需任何修改就可以在Linux下運行癣缅,這是C和C++很難做到的。

那么哄酝,跨平臺是怎樣實現(xiàn)的呢友存?這就要談及Java虛擬機(Java Virtual Machine,簡稱 JVM)陶衅。

JVM也是一個軟件屡立,不同的平臺有不同的版本。我們編寫的Java源碼搀军,編譯后會生成一種 .class 文件膨俐,稱為字節(jié)碼文件。Java虛擬機就是負責將字節(jié)碼文件翻譯成特定平臺下的機器碼然后運行罩句。也就是說焚刺,只要在不同平臺上安裝對應(yīng)的JVM,就可以運行字節(jié)碼文件门烂,運行我們編寫的Java程序乳愉。

而這個過程中,我們編寫的Java程序沒有做任何改變屯远,僅僅是通過JVM這一”中間層“蔓姚,就能在不同平臺上運行,真正實現(xiàn)了”一次編譯慨丐,到處運行“的目的坡脐。

JVM是一個”橋梁“,是一個”中間件“房揭,是實現(xiàn)跨平臺的關(guān)鍵备闲,Java代碼首先被編譯成字節(jié)碼文件,再由JVM將字節(jié)碼文件翻譯成機器語言崩溪,從而達到運行Java程序的目的。

注意:編譯的結(jié)果不是生成機器碼斩松,而是生成字節(jié)碼伶唯,字節(jié)碼不能直接運行,必須通過JVM翻譯成機器碼才能運行惧盹。不同平臺下編譯生成的字節(jié)碼是一樣的乳幸,但是由JVM翻譯成的機器碼卻不一樣瞪讼。

所以,運行Java程序必須有JVM的支持粹断,因為編譯的結(jié)果不是機器碼符欠,必須要經(jīng)過JVM的再次翻譯才能執(zhí)行。即使你將Java程序打包成可執(zhí)行文件(例如 .exe)瓶埋,仍然需要JVM的支持希柿。

注意:跨平臺的是Java程序,不是JVM养筒。JVM是用C/C++開發(fā)的曾撤,是編譯后的機器碼,不能跨平臺晕粪,不同平臺下需要安裝不同版本的JVM挤悉。

image.png

圖1 JVM實現(xiàn)跨平臺

關(guān)于JVM的執(zhí)行效率

Java 推出的前幾年,人們有不同的看法巫湘,解釋字節(jié)碼肯定比全速運行機器碼慢很多装悲,犧牲性能換來跨平臺的優(yōu)勢是否值得?

然而尚氛,JVM 有一個選項诀诊,可以將使用最頻繁的字節(jié)碼翻譯成機器碼并保存,這一過程被稱為即時編譯怠褐。這種方式確實很有效畏梆,致使微軟的 .NET 平臺也使用了虛擬機。

現(xiàn)在的及時編譯器已經(jīng)相當出色奈懒,甚至成了傳統(tǒng)編譯器的競爭對手奠涌,某些情況下甚至超過了傳統(tǒng)編譯器,原因是JVM可以監(jiān)控運行時信息磷杏。例如溜畅,即時編譯器可以監(jiān)控使用頻率高的代碼并進行優(yōu)化,可以消除函數(shù)調(diào)用(即“內(nèi)嵌”)极祸。

但是慈格,Java 畢竟有一些C/C++沒有的額外的開銷,關(guān)鍵應(yīng)用程序速度較慢遥金。比如Java采用了與平臺無關(guān)的繪圖方式浴捆,GUI程序(客戶端程序)執(zhí)行要慢;虛擬機啟動也需要時間稿械。

客戶端市場的折戟

Java 的GUI庫稱不上出色选泻,界面不算友好,大部分用戶不太習慣;Java 的客戶端資源消耗也比較大页眯,大數(shù)據(jù)量的應(yīng)用和功能復(fù)雜的應(yīng)用性能堪憂梯捕。

更加不能接受的是,微軟因自身利益和SUN分家后窝撵,Windows 便不再預(yù)裝JVM了傀顾,用戶安裝你的程序之前,必須要安裝JVM并正確設(shè)置碌奉,你可以要求普通用戶安裝你的軟件短曾,但是你能期望他了解JVM的有關(guān)知識并正確安裝設(shè)置嗎?

雖然你可以將JVM集成在你的程序中道批,自動安裝并設(shè)置错英,不讓用戶干預(yù),但是你希望附帶一個比你的程序還要大好多的JVM嗎隆豹?一個軟件這樣做或許可以接受椭岩,成千上萬個軟件都這樣做,那用戶要安裝多少個JVM璃赡?磁盤空間要浪費多少判哥?

所以,直接投放市場的面向普通用戶的客戶端程序碉考,用Java開發(fā)的很少塌计,大部分Java開發(fā)的客戶端是給企業(yè)內(nèi)部員工使用,員工領(lǐng)到電腦時侯谁,技術(shù)部已經(jīng)給配置好了锌仅。如果你希望從事客戶端開發(fā),建議學(xué)習 C/C++ 和 .NET墙贱,它們在Window客戶端開發(fā)方面有較大的優(yōu)勢热芹。

種種原因,注定了Java客戶端不利于推向市場惨撇,讓普通用戶接受伊脓。不過話又說回來,客戶端開發(fā)也不是Java的初衷魁衙,Java最初是面向嵌入式的报腔,卻隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起而快速成長,在Web開發(fā)上大顯身手剖淀。

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