Java知多少（2）虚拟机(JVM)以及跨平台原理

相信你们已经了解到Java具备跨平台的特性，能够“一次编译，处处运行”，在Windows下编写的程序，无需任何修改就能够在Linux下运行，这是C和C++很难作到的。

那么，跨平台是怎样实现的呢？这就要谈及Java虚拟机（Java Virtual Machine，简称 JVM）。

JVM也是一个软件，不一样的平台有不一样的版本。咱们编写的Java源码，编译后会生成一种 .class 文件，称为字节码文件。Java虚拟机就是负责将字节码文件翻译成特定平台下的机器码而后运行。也就是说，只要在不一样平台上安装对应的JVM，就能够运行字节码文件，运行咱们编写的Java程序。

而这个过程当中，咱们编写的Java程序没有作任何改变，仅仅是经过JVM这一”中间层“，就能在不一样平台上运行，真正实现了”一次编译，处处运行“的目的。

JVM是一个”桥梁“，是一个”中间件“，是实现跨平台的关键，Java代码首先被编译成字节码文件，再由JVM将字节码文件翻译成机器语言，从而达到运行Java程序的目的。

注意：编译的结果不是生成机器码，而是生成字节码，字节码不能直接运行，必须经过JVM翻译成机器码才能运行。不一样平台下编译生成的字节码是同样的，可是由JVM翻译成的机器码却不同。

因此，运行Java程序必须有JVM的支持，由于编译的结果不是机器码，必需要通过JVM的再次翻译才能执行。即便你将Java程序打包成可执行文件（例如 .exe），仍然须要JVM的支持。

注意：跨平台的是Java程序，不是JVM。JVM是用C/C++开发的，是编译后的机器码，不能跨平台，不一样平台下须要安装不一样版本的JVM。

图1  JVM实现跨平台

关于JVM的执行效率

Java 推出的前几年，人们有不一样的见解，解释字节码确定比全速运行机器码慢不少，牺牲性能换来跨平台的优点是否值得？

然而，JVM 有一个选项，能够将使用最频繁的字节码翻译成机器码并保存，这一过程被称为即时编译。这种方式确实颇有效，导致微软的 .NET 平台也使用了虚拟机。

如今的及时编译器已经至关出色，甚至成了传统编译器的竞争对手，某些状况下甚至超过了传统编译器，缘由是JVM能够监控运行时信息。例如，即时编译器能够监控使用频率高的代码并进行优化，能够消除函数调用（即“内嵌”）。

可是，Java 毕竟有一些C/C++没有的额外的开销，关键应用程序速度较慢。好比Java采用了与平台无关的绘图方式，GUI程序（客户端程序）执行要慢；虚拟机启动也须要时间。

客户端市场的折戟

Java 的GUI库称不上出色，界面不算友好，大部分用户不太习惯；Java 的客户端资源消耗也比较大，大数据量的应用和功能复杂的应用性能堪忧。

更加不能接受的是，微软因自身利益和SUN分家后，Windows 便再也不预装JVM了，用户安装你的程序以前，必需要安装JVM并正确设置，你能够要求普通用户安装你的软件，可是你能指望他了解JVM的有关知识并正确安装设置吗？

虽然你能够将JVM集成在你的程序中，自动安装并设置，不让用户干预，可是你但愿附带一个比你的程序还要大好多的JVM吗？一个软件这样作或许能够接受，成千上万个软件都这样作，那用户要安装多少个JVM？磁盘空间要浪费多少？

因此，直接投放市场的面向普通用户的客户端程序，用Java开发的不多，大部分Java开发的客户端是给企业内部员工使用，员工领到电脑时，技术部已经给配置好了。若是你但愿从事客户端开发，建议学习 C/C++ 和 .NET，它们在Window客户端开发方面有较大的优点。

种种缘由，注定了Java客户端不利于推向市场，让普通用户接受。不过话又说回来，客户端开发也不是Java的初衷，Java最初是面向嵌入式的，却随着互联网的兴起而快速成长，在Web开发上大显身手。

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