Java跨平台原理

此篇博文主要源自网络xiaozhen的天空的博客：http://xiaozhen1900.blog.163.com/blog/static/1741732572011325111945246/

 

　　一、是么是平台

Java是能够跨平台的编程语言，那咱们首先得知道什么是平台，咱们把CPU处理器与操做系统的总体叫平台。

CPU你们都知道，若是计算机是人,那CPU就是人的大脑，它既负责思惟运算，又负责身体各部件的命令控制。CPU的种类不少，除去咱们熟知的Intel与AMD外，还有好比上面说到的SUN的Sparc,好比IBM的PowerPC等等，这些各个公司生产的CPU使用或相同或不一样的指令集。指令集就是cpu中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合。指令集又分为精简指令集（RISC）与复杂指令集(CISC)，每种cpu都有其特定的指令集。开发程序，首先要知道该程序在什么CPU上运行,也就是要知道CPU所使用的指令集。

下面说操做系统，操做系统是充当用户和计算机之间交互的界面软件，不一样的操做系统支持不一样的CPU，严格意义上说是不一样的操做系统支持不一样CPU的指令集。例如  windows和liunx都支持Intel和AMD的复杂指令集，但并不支持PowerPC所使用的精简指令集，而早期的MAC电脑使用的是PowerPC处理器，因此也就没法在MAC下直接安装windows,直到05年MAC改用了Intel的CPU,才使在MAC下安装windows成为可能。但问题来了，原来的MAC 操做系统也只支持PowerPC,在Intel上也不能安装，怎么办？因此苹果公司也得重写本身的MAC操做系统以支持这种变化。最后总结下，咱们要知道，不一样的操做系统支持不一样的CPU指令集，如今的windows,liunx,mac,solaris都支持Intel与AMD的CPU指令集。

有了上面的铺垫，旺旺老师就要告诉你们，若是您要开发程序，首先应该肯定：1，CPU类型，也就是指令集类型；2，操做系统；咱们把这种软硬件的结合叫平台。也能够说“平台= CPU+OS”。又由于如今主流的操做系统都支持主流的CPU，因此有时也把操做系统称为平台。

　　知道什么是平台，咱们看Java跨平台原理。

　　二、Java跨平台原理

首先看一张与C语言有关的图： 

若是您有过C的开发经历，这张图看起来将很是轻松。咱们知道，只要是用标准C开发的程序，使用不一样的编译器编译后的可执行文件是能够在对应平台运行的，好比windows可使用VC编译，那编译后的exe文件就能够在windows下运行；liunx下可使用GCC编译，生成的可执行文件就能够在Liunx上运行。

到这里请你们思考一个问题：“VC编译的exe能在Liunx上运行吗？”

答案确定是否认的。使用特定编译器编译的程序只能在对应的平台运行，这里也能够说编译器是与平台相关的，编译后的文件也是与平台相关的。咱们说的语言跨平台是编译后的文件跨平台，而不是源程序跨平台，若是是源程序，任何一门语言都是跨平台的语言了。这个若是您不明白，看下面一个案例：

比 如火星真的有外星人（而且毋庸置疑，火星是韩国人的，火星文也必定是韩国人发明的），就像咱们观察蚂蚁同样，火星人默默的观察着咱们，有一天，当人类作的 什么事情让火星人实在是看不下去了（好比旺旺老师的书出版了你不买，哈哈，呕吐中，不要紧，吐啊吐啊就吐习惯了），因此决定来地球教育咱们，但有一个问 题，火星人只会说火星文，地球人理解不了，怎么办啊？找翻译呗（也许非主流能够帮忙，玩笑）！由中文翻译把火星文翻译为中文，英文翻译把火星文翻译为英文 等等等等，但这样问题来了，中文翻译翻译的东西只有中国人能听懂，美国人法国人根本不明白，英文翻译翻译的文章中国人也不明白，也就是语言不能跨平台。

那上例中，火星文就是C语言，各个国家是平台，中文翻译英文翻译就是对应平台的编译器，编译后的文章就是可执行文件。虽然源文章火星文是与平台无关的，但翻译器是与特定国家相关的，翻译后的文章也是与特定国家相关的。

接下来思考另外一个问题“怎么让火星文跨平台呢？”

火 星人想到了地球上有世界语，因而首先把本身的文章翻译为世界语；世界语各国人固然看不懂，不要紧，火星人又给每一个国家配备了一个世界语到本地语的翻译，这 样火星文只要翻译一次（翻译为世界语），就能够到各个国家运行了。还要记住，这个过程火星人要提供两个组件，第一是火星文到世界语的翻译，第二是世界语到 对应本地语言的翻译。以下图：

有了上面案例的积累，咱们也知道了语言跨平台原理：不能编译成机器语言，由于那样就与平台相关了，编译为中间语言，再由解释器二次编译，解释执行。以下是Java跨平台原理表示图：

上图中的.java就是源程序，相似于c语言的.c,生成的中间码是.class,这个既是咱们上文中说的中间语，各个平台解释器就是各类国家翻译。

接下来咱们再比较下两种方式的差别：第一，C语言是编译执行的，编译器与平台相关，编译生成的可执行文件与平台相关；第二，Java是解释执行的，编译为中间码的编译器与平台无关，编译生成的中间码也与平台无关（一次编译，处处运行），中间码再由解释器解释执行，解释器是与平台相关的，也就是不一样的平台须要不一样的解释器.

这里再说下语言根据执行方式的不一样分类：第一是编译执行，如上文中说到的C，它把源程序由特定平台的编译器一次性编译为平台相关的机器码,它的优势是执行速度快，缺点是没法跨平台；第二是解释执行，如HTML,JavaScript，它使用特定的解释器，把代码一行行解释为机器码，相似于同声翻译，它的优势是能够跨平台，缺点是执行速度慢，暴露源程序；第三种是从Java开始引入的“中间码+虚拟机”的方式，它既整合了编译语言与解释语言的优势，同时如虚拟机又能够解决如垃圾回收，安全性检查等这些传统语言头疼的问题，因此其后微软的.NET平台也使用的这种方式。

 

Java先编译后解释

同一个.class文件在不一样的虚拟机会获得不一样的机器指令（Windows和Linux的机器指令不一样），可是最终执行的结果倒是相同的