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JVM虛擬機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)(適合java初學(xué)者同學(xué)參考)

　　相信大家已經(jīng)了解到Java具有跨平臺(tái)的特性，可以“一次編譯，到處運(yùn)行”，在Windows下編寫的程序，無(wú)需任何修改就可以在Linux下運(yùn)行，這是C和C++很難做到的。

　　那么，跨平臺(tái)是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?這就要談及Java虛擬機(jī)。

　　JVM也是一個(gè)軟件，不同的平臺(tái)有不同的版本。我們編寫的Java源碼，編譯后會(huì)生成一種 .class 文件，稱為字節(jié)碼文件。Java虛擬機(jī)就是負(fù)責(zé)將字節(jié)碼文件翻譯成特定平臺(tái)下的機(jī)器碼然后運(yùn)行。也就是說(shuō)，只要在不同平臺(tái)上安裝對(duì)應(yīng)的JVM，就可以運(yùn)行字節(jié)碼文件，運(yùn)行我們編寫的Java程序。

　　過(guò)程解讀：Java源碼——>經(jīng)過(guò)編譯生成字節(jié)碼文件(.class文件)——>通過(guò)JVM將字節(jié)碼文件翻譯成機(jī)器碼后運(yùn)行跑起來(lái)。

　　總結(jié)：所以可以看出，在這個(gè)過(guò)程中，我們編寫的Java程序沒(méi)有做任何改變，僅僅是通過(guò)JVM這一“中間層”，就能在不同平臺(tái)上運(yùn)行，真正實(shí)現(xiàn)了”一次編譯，到處運(yùn)行“的目的。

　　JVM是一個(gè)”橋梁“，是一個(gè)”中間件“，是實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的關(guān)鍵，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(jī)器語(yǔ)言，從而達(dá)到運(yùn)行Java程序的目的。

　　注意：編譯的結(jié)果不是生成機(jī)器碼，而是生成字節(jié)碼，字節(jié)碼不能直接運(yùn)行，必須通過(guò)JVM翻譯成機(jī)器碼才能運(yùn)行。不同平臺(tái)下編譯生成的字節(jié)碼是一樣的，但是由JVM翻譯成的機(jī)器碼卻不一樣。

　　所以，運(yùn)行Java程序必須有JVM的支持，因?yàn)榫幾g的結(jié)果不是機(jī)器碼，必須要經(jīng)過(guò)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)，仍然需要JVM的支持。

　　注意：跨平臺(tái)的是Java程序，不是JVM。JVM是用C/C++開(kāi)發(fā)的，是編譯后的機(jī)器碼，不能跨平臺(tái)，不同平臺(tái)下需要安裝不同版本的JVM。

　　圖1 JVM實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)

　　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，解釋字節(jié)碼肯定比全速運(yùn)行機(jī)器碼慢很多，犧牲性能換來(lái)跨平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)是否值得?

　　然而，JVM 有一個(gè)選項(xiàng)，可以將使用最頻繁的字節(jié)碼翻譯成機(jī)器碼并保存，這一過(guò)程被稱為即時(shí)編譯。這種方式確實(shí)很有效，致使微軟的 .NET 平臺(tái)也使用了虛擬機(jī)。

　　現(xiàn)在的及時(shí)編譯器已經(jīng)相當(dāng)出色，甚至成了傳統(tǒng)編譯器的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，某些情況下甚至超過(guò)了傳統(tǒng)編譯器，原因是JVM可以監(jiān)控運(yùn)行時(shí)信息。例如，即時(shí)編譯器可以監(jiān)控使用頻率高的代碼并進(jìn)行優(yōu)化，可以消除函數(shù)調(diào)用(即“內(nèi)嵌”)。

　　但是，Java 畢竟有一些C/C++沒(méi)有的額外的開(kāi)銷，關(guān)鍵應(yīng)用程序速度較慢。比如Java采用了與平臺(tái)無(wú)關(guān)的繪圖方式，GUI程序(客戶端程序)執(zhí)行要慢;虛擬機(jī)啟動(dòng)也需要時(shí)間。

　　客戶端市場(chǎng)的折戟

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

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

　　雖然你可以將JVM集成在你的程序中，自動(dòng)安裝并設(shè)置，不讓用戶干預(yù)，但是你希望附帶一個(gè)比你的程序還要大好多的JVM嗎?一個(gè)軟件這樣做或許可以接受，成千上萬(wàn)個(gè)軟件都這樣做，那用戶要安裝多少個(gè)JVM?磁盤空間要浪費(fèi)多少?

　　所以，直接投放市場(chǎng)的面向普通用戶的客戶端程序，用Java開(kāi)發(fā)的很少，大部分Java開(kāi)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(shí)，技術(shù)部已經(jīng)給配置好了。如果你希望從事客戶端開(kāi)發(fā)，建議學(xué)習(xí) C/C++ 和 .NET，它們?cè)赪indow客戶端開(kāi)發(fā)方面有較大的優(yōu)勢(shì)。

　　種種原因，注定了Java客戶端不利于推向市場(chǎng)，讓普通用戶接受。不過(guò)話又說(shuō)回來(lái)，客戶端開(kāi)發(fā)也不是Java的初衷，Java最初是面向嵌入式的，卻隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起而快速成長(zhǎng)，在Web開(kāi)發(fā)上大顯身手。