Java跨平臺(tái)原理（字節(jié)碼文件、虛擬機(jī)）

C/C++語(yǔ)言都直接編譯成針對(duì)特定平臺(tái)機(jī)器碼。如果要跨平臺(tái)，需要使用相應(yīng)的編譯器重新編譯。
Java源程序（.java）要先編譯成與平臺(tái)無(wú)關(guān)的字節(jié)碼文件(.class)，然后字節(jié)碼文件再解釋成機(jī)器碼運(yùn)行。解釋是通過(guò)Java虛擬機(jī)來(lái)執(zhí)行的。
字節(jié)碼文件不面向任何具體平臺(tái)，只面向虛擬機(jī)。
Java虛擬機(jī)是可運(yùn)行Java字節(jié)碼文件的虛擬計(jì)算機(jī)。不同平臺(tái)的虛擬機(jī)是不同的，但它們都提供了相同的接口。
Java語(yǔ)言具有一次編譯，到處運(yùn)行的特點(diǎn)。就是說(shuō)編譯后的.class可以跨平臺(tái)運(yùn)行，前提是該平臺(tái)具有相應(yīng)的Java虛擬機(jī)。但是性能比C/C++要低。
Java的跨平臺(tái)原理決定了其性能沒(méi)有C/C++高。

由源文件(.java)—>字節(jié)碼文件(.class)(二進(jìn)制文件)-----> 解釋---->Unix,Win,Linux等機(jī)器。

• 一次編譯，到處運(yùn)行。
• 編譯器的作用：將源文件編譯成class文件。
• 虛擬機(jī)的作用：將字節(jié)碼文件解釋成對(duì)應(yīng)平臺(tái)機(jī)器碼并執(zhí)行。
• java可以實(shí)現(xiàn)跨所有的平臺(tái)？只有提供并且安裝了相對(duì)應(yīng)的虛擬機(jī)就可以跨該平臺(tái)。
• 虛擬機(jī)和解釋器的關(guān)系：解釋器是虛擬機(jī)的一個(gè)重要的組成部分。
• Java語(yǔ)言的執(zhí)行要經(jīng)過(guò)編譯和解釋兩個(gè)階段。

對(duì)比C語(yǔ)言的跨平臺(tái)原理

Java虛擬機(jī)（JVM）

JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機(jī)）的縮寫，它是整個(gè)Java實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的最核心的部分，所有的java程序會(huì)首先被編譯為.class的類文件，這種類文件可以在虛擬機(jī)上執(zhí)行，也就是說(shuō)class并不直接與機(jī)器的操作系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，而是經(jīng)過(guò)虛擬機(jī)間接與操作系統(tǒng)交互，由虛擬機(jī)將程序解釋給本地系統(tǒng)執(zhí)行。JVM是Java平臺(tái)的基礎(chǔ)，和實(shí)際的機(jī)器一樣，它也有自己的指令集，并且在運(yùn)行時(shí)操作不同的內(nèi)存區(qū)域。 JVM通過(guò)抽象操作系統(tǒng)和CPU結(jié)構(gòu)，提供了一種與平臺(tái)無(wú)關(guān)的代碼執(zhí)行方法，即與特殊的實(shí)現(xiàn)方法、主機(jī)硬件、主機(jī)操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)。JVM的主要工作是解釋自己的指令集（即字節(jié)碼）到CPU的指令集或?qū)?yīng)的系統(tǒng)調(diào)用，保護(hù)用戶免被惡意程序騷擾。 JVM對(duì)上層的Java源文件是不關(guān)心的，它關(guān)注的只是由源文件生成的類文件（.class文件）。

JRE

JRE是java runtime environment（java運(yùn)行環(huán)境）的縮寫。光有JVM還不能讓class文件執(zhí)行，因?yàn)樵诮忉宑lass的時(shí)候JVM需要調(diào)用解釋所需要的類庫(kù)lib。在JDK的安裝目錄里你可以找到j(luò)re目錄，里面有兩個(gè)文件夾bin和lib,在這里可以認(rèn)為bin里的就是jvm，lib中則是jvm工作所需要的類庫(kù)，而jvm和lib和起來(lái)就稱為jre。所以，在你寫完java程序編譯成.class之后，你可以把這個(gè).class文件和jre一起打包發(fā)給朋友，這樣你的朋友就可以運(yùn)行你寫程序了（jre里有運(yùn)行.class的java.exe）。JRE是Sun公司發(fā)布的一個(gè)更大的系統(tǒng)，它里面就有一個(gè)JVM。JRE就與具體的CPU結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)有關(guān)，是運(yùn)行Java程序必不可少的（除非用其他一些編譯環(huán)境編譯成.exe可執(zhí)行文件……），JRE的地位就象一臺(tái)PC機(jī)一樣，我們寫好的Win32應(yīng)用程序需要操作系統(tǒng)幫我們運(yùn)行，同樣的，我們編寫的Java程序也必須要JRE才能運(yùn)行。

JDK

JDK是java development kit（java開(kāi)發(fā)工具包）的縮寫。每個(gè)學(xué)java的人都會(huì)先在機(jī)器上裝一個(gè)JDK，那 讓我們看一下JDK的安裝目錄。在目錄下面有六個(gè)文件夾、一個(gè)src類庫(kù)源碼壓縮包、和其他幾個(gè)聲明文件。其中，真正在運(yùn)行java時(shí)起作用的是以下四個(gè)文件夾：bin、include、lib、jre。現(xiàn)在我們可以看出這樣一個(gè)關(guān)系，JDK包含JRE，而JRE包含JVM。
bin: 最主要的是編譯器(javac.exe)
include: java和JVM交互用的頭文件
lib：類庫(kù)
jre: java運(yùn)行環(huán)境

注意：這里的bin、lib文件夾和jre里的bin、lib是不同的

總的來(lái)說(shuō)JDK是用于java程序的開(kāi)發(fā),而jre則是只能運(yùn)行class而沒(méi)有編譯的功能。eclipse、idea等其他IDE有自己的編譯器而不是用JDK bin目錄中自帶的，所以在安裝時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)他們只要求你選jre路徑就ok了。

JDK,JRE,JVM三者關(guān)系

• jdk是JAVA程序開(kāi)發(fā)時(shí)用的開(kāi)發(fā)工具包，其內(nèi)部也有JRE運(yùn)行環(huán)境JRE。
• JRE是JAVA程序運(yùn)行時(shí)需要的運(yùn)行環(huán)境，就是說(shuō)如果你光是運(yùn)行JAVA程序而不是去搞開(kāi)發(fā)的話，只安裝JRE就能運(yùn)行已經(jīng)存在的JAVA程序了。
• JDk、JRE內(nèi)部都包含JAVA虛擬機(jī)JVM，JAVA虛擬機(jī)內(nèi)部包含許多應(yīng)用程序的類的解釋器和類加載器等等。

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