Java跨平台原理与Java虚拟机（JVM）

Java跨平台原理（字节码文件、虚拟机）

C/C++语言都直接编译成针对特定平台机器码。若是要跨平台，须要使用相应的编译器从新编译。
Java源程序（.java）要先编译成与平台无关的字节码文件(.class)，而后字节码文件再解释成机器码运行。解释是经过Java虚拟机来执行的。
字节码文件不面向任何具体平台，只面向虚拟机。
Java虚拟机是可运行Java字节码文件的虚拟计算机。不一样平台的虚拟机是不一样的，但它们都提供了相同的接口。
Java语言具备一次编译，处处运行的特色。就是说编译后的.class能够跨平台运行，前提是该平台具备相应的Java虚拟机。可是性能比C/C++要低。
Java的跨平台原理决定了其性能没有C/C++高。

由源文件(.java)—>字节码文件(.class)(二进制文件)-----> 解释---->Unix,Win,Linux等机器。

• 一次编译，处处运行。
• 编译器的做用：将源文件编译成class文件。
• 虚拟机的做用：将字节码文件解释成对应平台机器码并执行。
• java能够实现跨全部的平台？只有提供而且安装了相对应的虚拟机就能够跨该平台。
• 虚拟机和解释器的关系：解释器是虚拟机的一个重要的组成部分。
• Java语言的执行要通过编译和解释两个阶段。

对比C语言的跨平台原理

Java虚拟机（JVM）

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，它是整个Java实现跨平台的最核心的部分，全部的java程序会首先被编译为.class的类文件，这种类文件能够在虚拟机上执行，也就是说class并不直接与机器的操做系统相对应，而是通过虚拟机间接与操做系统交互，由虚拟机将程序解释给本地系统执行。JVM是Java平台的基础，和实际的机器同样，它也有本身的指令集，而且在运行时操做不一样的内存区域。 JVM经过抽象操做系统和CPU结构，提供了一种与平台无关的代码执行方法，即与特殊的实现方法、主机硬件、主机操做系统无关。JVM的主要工做是解释本身的指令集（即字节码）到CPU的指令集或对应的系统调用，保护用户免被恶意程序骚扰。 JVM对上层的Java源文件是不关心的，它关注的只是由源文件生成的类文件（.class文件）。

JRE

JRE是java runtime environment（java运行环境）的缩写。光有JVM还不能让class文件执行，由于在解释class的时候JVM须要调用解释所须要的类库lib。在JDK的安装目录里你能够找到jre目录，里面有两个文件夹bin和lib,在这里能够认为bin里的就是jvm，lib中则是jvm工做所须要的类库，而jvm和lib和起来就称为jre。因此，在你写完java程序编译成.class以后，你能够把这个.class文件和jre一块儿打包发给朋友，这样你的朋友就能够运行你写程序了（jre里有运行.class的java.exe）。JRE是Sun公司发布的一个更大的系统，它里面就有一个JVM。JRE就与具体的CPU结构和操做系统有关，是运行Java程序必不可少的（除非用其余一些编译环境编译成.exe可执行文件……），JRE的地位就象一台PC机同样，咱们写好的Win32应用程序须要操做系统帮咱们运行，一样的，咱们编写的Java程序也必需要JRE才能运行。

JDK

JDK是java development kit（java开发工具包）的缩写。每一个学java的人都会先在机器上装一个JDK，那 让咱们看一下JDK的安装目录。在目录下面有六个文件夹、一个src类库源码压缩包、和其余几个声明文件。其中，真正在运行java时起做用的是如下四个文件夹：bin、include、lib、jre。如今咱们能够看出这样一个关系，JDK包含JRE，而JRE包含JVM。
bin: 最主要的是编译器(javac.exe)
include: java和JVM交互用的头文件
lib：类库
jre: java运行环境

注意：这里的bin、lib文件夹和jre里的bin、lib是不一样的

总的来讲JDK是用于java程序的开发,而jre则是只能运行class而没有编译的功能。eclipse、idea等其余IDE有本身的编译器而不是用JDK bin目录中自带的，因此在安装时你会发现他们只要求你选jre路径就ok了。

JDK,JRE,JVM三者关系

• jdk是JAVA程序开发时用的开发工具包，其内部也有JRE运行环境JRE。
• JRE是JAVA程序运行时须要的运行环境，就是说若是你光是运行JAVA程序而不是去搞开发的话，只安装JRE就能运行已经存在的JAVA程序了。
• JDk、JRE内部都包含JAVA虚拟机JVM，JAVA虚拟机内部包含许多应用程序的类的解释器和类加载器等等。

JVM运行原理详解