JAVA详细运行过程及与平台无关性

发布时间:2016-12-11 10:37:29 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 您可以在使用了不同操作系统的多台计算机上执行Java程序。Java程序在一台装有支持任何版本的Microsoft Windows操作系统的PC机上的运行状况会和在一台Linux或Sun Solaris工作站上一样好。之所以这样,是因为Java程序不是直接在计算机上执行,而是在名为Java 2 Platform的标准化环境中运行,该平台作为软件以Java运行环境(Java Runtime Environment,JRE)的形式在非常广泛的计算机和操作系统中都得到了实现。Java  Platform包含两部分——名为Java虚拟机(Java  Virtual Machine,JVM)的用软件实现的假想计算机和Java 应用编程接口(Java  Application  Programming Interface,Java  API)。后者是一系列软件组件集合,提供编写完全成熟的交互式Java应用程序所需的工具。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------     以上这段话摘自《JAVA7入门经典》,大概意思就是:不管是什么平台,只要实现了JAVA运行环境(JRE),运行JAVA程序时都能达到一样的效果。JRE由JVM和API构成。 那么下面就详细讲解JAVA是如何一步一步运行的。 简单来说:java源文件(.java)通过编译器生成字节码文件(.class),字节码文件(.class)通过JVM(Java虚拟机)中的解释器再翻译成特定机器上的机器码,然后在特定的机器上运行。编译程序只需要面向虚拟机,生成虚拟机能够理解的代码,然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。 上图是在网上很容易就找到的一张,我觉得蛮好的。就着这张图,我们来理理头绪~ ①编写JAVA源文件(.JAVA) ②JAVA源文件经过编译器后,被编译成字节码文件(.class) C/C++是编译型语言,因为他们可以直接编译成操作系统可以识别的可执行文件。但JAVA编译后只能形成被JAVA自己识别的class文件,然后解释class文件才能翻译成各个操作系统可以直接认识的可运行文件,所以JAVA是解释型语言。 JAVA编译过程同C/C++ 的 编译有些不同。当C编译器编译生成一个对象的代码时,该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此,在编译过程中,编译程序通过查表将所有对符号的引 用转换为特定的内存偏移量,以保证程序运行。Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用,也不确定程序执行过程中的内存布局,而是将这些符号 引用信息保留在字节码中,由解释器在运行过程中创立内存布局,然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。这样就有效的保证了Java的可移植性和安全 性。 ③装入:装入代码的工作由"类装载器"(class loader)完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码,这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类,例如上图中的类库。当类装载器装入一个类时,该类被放 在自己的名字空间中。除了通过符号引用自己名字空间以外的类,类之间没有其他办法可以影响其他类。在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内,而所有从外 部引进的类,都有一个自己独立的名字空间。这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率,同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。当装入 了运行程序需要的所有类后,解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。通过在这一阶段确定代码的 内存布局,Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题,同时也防止了代码对地址的非法访问。 ④字节码校验:被装入的代码由字节码校验器进行检查。校验器可发现操作数栈溢出,非法数据类型转化等多种错误。 ⑤通过校验后,代码便开始执行了。      Java字节码的执行有两种方式:   1.即时编译方式:解释器先将字节码编译成机器码,然后再执行该机器码。   2.解释执行方式:解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有操作。 需要说明的是:解释字节码比全速运行机器码指令慢很多。早期的JAVA是解释性的,现在除了像手机这样的“微型”平台之外,JAVA虚拟机使用了及时编译器,可以把使用最频繁的字节码翻译成机器码,这个过程被称作即时编译。

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