《Java瘋狂講義》（第3版）學習筆記 2 - Java語言的運行機制

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內容

1、進階語言的運行機制

2、Java 語言的運行機制

 

1、進階語言的運行機制

進階語言主要分為編譯型語言和解釋型語言兩類。

編譯型語言是指使用專門的編譯器、針對特定平台（作業系統）將進階語言原始碼一次性“翻譯”成該平台硬體執行的機器碼（包括機器指令和運算元），並封裝成該平台所能識別的可執行檔格式，這個轉換過程稱為編譯（Compile）。編譯產生的可執行程式可以脫離開發環境，在特定的平台下獨立運行。有些還需要連結其他編譯好的目標代碼

編譯型語言是程式在執行之前需要一個專門的編譯過程，把程式編譯成為機器語言的檔案，運行時不需要重新翻譯，直接使用編譯的結果就行了。程式執行效率高，依賴編譯器，跨平台性差些。如C、C++

解釋型語言是無需編譯，先翻譯成中間代碼，再由解譯器對中間代碼進行解釋運行。程式不需要編譯，程式在運行時才翻譯成機器語言，每執行一次都要翻譯一次。因此效率比較低，跨平台性較好。如Ruby、Python

2、Java 語言的運行機制

Java語言比較特殊，由Java語言編寫的程式需要經過編譯步驟，但這個編譯步驟並不會產生特定平台的機器碼，而是產生一種平台無關的位元組碼（也就是*.class檔案）。這種位元組碼必須通過解譯器執行。因此，Java程式的執行必須經過先編譯，後解釋兩個步驟，如所示

 

JVM（Java Virtual Machine，Java虛擬機器）負責解釋執行位元組碼檔案（*.class檔案）。Java編譯器不面向任何具體平台，只面向JVM。雖然不同平台下JVM是不同的，但它們都面對編譯器均提供相同的介面。Java編譯器產生的與平台無關的位元組碼，不能直接在不同的平台上運行，必須通過中間的轉換器（JVM）才能運行。

首先Java編譯器產生虛擬機器能理解的代碼（與平台無關的位元組碼檔案），然後虛擬機器解釋執行這些代碼。

JVM是Java程式跨平台的關鍵區段，只要為不同平台實現了相應的虛擬機器，編譯後的Java位元組碼就可以在該平台下運行。

JVM是一個抽象的電腦，和實際的電腦一樣，它具有指令集並使用不同的儲存地區。它負責執行指令，還要管理資料、記憶體和寄存器。

Sun公司制定的Java虛擬機器規範在技術上規定了JVM統一標準，具體定義了JVM的如下細節：

• 指令集
• 寄存器
• 類檔案格式
• 棧
• 記憶體回收堆
• 儲存區

Sun公司制定規範的目的是為了提供統一的標準，最終實現Java程式的平台無關性。

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