Java虛擬機(JVM)和跨平臺原理

時間：2025-09-11 04:17:50 java語言

Java虛擬機(JVM)和跨平臺原理

　　相信大家已經了解到Java具有跨平臺的特性，可以“一次編譯，到處運行”，在Windows下編寫的程序，無需任何修改就可以在Linux下運行，這是C和C++很難做到的。那么，跨平臺是怎樣實現的呢？歡迎大家閱讀！更多相關信息請關注相關欄目！

　　Java虛擬機（Java Virtual Machine，簡稱 JVM）。

　　JVM也是一個軟件，不同的平臺有不同的版本。我們編寫的Java源碼，編譯后會生成一種 .class 文件，稱為字節碼文件。Java虛擬機就是負責將字節碼文件翻譯成特定平臺下的機器碼然后運行。也就是說，只要在不同平臺上安裝對應的JVM，就可以運行字節碼文件，運行我們編寫的Java程序。

　　而這個過程中，我們編寫的Java程序沒有做任何改變，僅僅是通過JVM這一”中間層“，就能在不同平臺上運行，真正實現了”一次編譯，到處運行“的目的。

　　JVM是一個”橋梁“，是一個”中間件“，是實現跨平臺的關鍵，Java代碼首先被編譯成字節碼文件，再由JVM將字節碼文件翻譯成機器語言，從而達到運行Java程序的目的。

　　注意：編譯的結果不是生成機器碼，而是生成字節碼，字節碼不能直接運行，必須通過JVM翻譯成機器碼才能運行。不同平臺下編譯生成的字節碼是一樣的，但是由JVM翻譯成的機器碼卻不一樣。

　　所以，運行Java程序必須有JVM的支持，因為編譯的結果不是機器碼，必須要經過JVM的再次翻譯才能執行。即使你將Java程序打包成可執行文件（例如 .exe），仍然需要JVM的支持。

　　注意：跨平臺的是Java程序，不是JVM。JVM是用C/C++開發的，是編譯后的機器碼，不能跨平臺，不同平臺下需要安裝不同版本的JVM。

　　圖1 JVM實現跨平臺

　　關于JVM的執行效率

　　Java 推出的前幾年，人們有不同的看法，解釋字節碼肯定比全速運行機器碼慢很多，犧牲性能換來跨平臺的優勢是否值得？

　　然而，JVM 有一個選項，可以將使用最頻繁的字節碼翻譯成機器碼并保存，這一過程被稱為即時編譯。這種方式確實很有效，致使微軟的 .NET 平臺也使用了虛擬機。

　　現在的及時編譯器已經相當出色，甚至成了傳統編譯器的競爭對手，某些情況下甚至超過了傳統編譯器，原因是JVM可以監控運行時信息。例如，即時編譯器可以監控使用頻率高的代碼并進行優化，可以消除函數調用（即“內嵌”）。

　　但是，Java 畢竟有一些C/C++沒有的額外的開銷，關鍵應用程序速度較慢。比如Java采用了與平臺無關的繪圖方式，GUI程序（客戶端程序）執行要慢；虛擬機啟動也需要時間。

　　客戶端市場的折戟

　　Java 的GUI庫稱不上出色，界面不算友好，大部分用戶不太習慣；Java 的客戶端資源消耗也比較大，大數據量的應用和功能復雜的應用性能堪憂。

　　更加不能接受的是，微軟因自身利益和SUN分家后，Windows 便不再預裝JVM了，用戶安裝你的程序之前，必須要安裝JVM并正確設置，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的有關知識并正確安裝設置嗎？

　　雖然你可以將JVM集成在你的程序中，自動安裝并設置，不讓用戶干預，但是你希望附帶一個比你的程序還要大好多的JVM嗎？一個軟件這樣做或許可以接受，成千上萬個軟件都這樣做，那用戶要安裝多少個JVM？磁盤空間要浪費多少？

　　所以，直接投放市場的面向普通用戶的客戶端程序，用Java開發的很少，大部分Java開發的客戶端是給企業內部員工使用，員工領到電腦時，技術部已經給配置好了。如果你希望從事客戶端開發，建議學習 C/C++ 和 .NET，它們在Window客戶端開發方面有較大的優勢。

　　種種原因，注定了Java客戶端不利于推向市場，讓普通用戶接受。不過話又說回來，客戶端開發也不是Java的初衷，Java最初是面向嵌入式的，卻隨著互聯網的興起而快速成長，在Web開發上大顯身手。

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