java為什麼需要虛擬機jvm原理詳解

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曾幾何時,我們還是初識Hello World的時候,我們哪曾知道,Java這門神奇的語言,在執行我們的代碼的時候,不是直接將我們所編寫的Java代碼交付給操作系統底層進行解析編譯,而是采用瞭JDK來對Java代碼進行編譯,編譯成dotClass文件後,將dotClass文件轉交至JRE中。(dotClass其實就是.class)

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jre也就是JavaRunTimeEnvironment,java運行環境,因為在這裡,存在著Java的秘密武器,也就是JVM!Jvm是組成JRE的重要核心,可以說,JVM是JRE的靈魂,控制著軀殼執行著代碼的藝術。JRE中包含著Jvm調用所需要的幾乎所有類庫,可以這麼說,jvm是jre的驅動,也是整個JDK的驅動,更是整個Java的驅動!

大傢好,我是fntp,今天我們來簡單聊一聊為什麼Java需要JVM,今天的話題很大,但是限制於篇幅我們隻是簡單的聊一聊!

JVM的快速理解

JVM 是Java 虛擬機,即Java Virtual Machine的意思,“虛擬”這兩個字,基本上也可以看出,要想在操作系統上實現眾多的功能,是需要一個架構完整,執行力很強的執行標準!這是不是有點類似於“操作系統”?JVM,實則就是一個Java指令執行規范,正是這一標準構成瞭JVM。我們學Java的時候我們都知道有JDK,JRE,當我們學的深入的時候,我們又會發現,還有JVM這號神仙。。。

我們先捋清楚這些東西之間的關系:
我先給出答案:JDK是包含JRE的,JRE是包含JVM的。

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JDK我們都知道是java開發工具包,正所謂工具包,也是因為他的主要作用是為jvm提供瞭額外的類庫工具,比如編譯Java文件的javac二進制程序,這些都是存儲在bin目錄下,是不是很奇怪,為什麼很多程序安裝的時候都帶有一個bin目錄?因為這個bin是binary的意思,是binary的簡寫bin,也就是二進制文件的目錄。

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類似的小工具除瞭Javac還有Java(bin目錄下的.exe二進制文件)、jar等文件。好,那麼jre呢?JRE是為Java程序提供執行環境的,有瞭jre,我們的java程序就可以在瀏覽器中運行瞭。為什麼需要jre呢?因為我們的jvm,我們之前都知道java是一次編譯到處運行,這是怎麼辦到的?

這其實是jre的功勞,我們的jre中文不就是java運行時環境嗎,不錯,我們知道java是運行在jvm中的,java運行時環境不就是jvm的運行環境嗎,俗話說巧婦難為無米之炊,光有jvm是不可能執行的瞭所有的java程序的,還需要以來一些底層的c語言寫的類庫,這時候,jre的左右就很明顯瞭,jre為jvm提供瞭幾乎所有的依賴類庫,這樣一來,就真正實現瞭一次編譯到處運行!

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jvm能執行java程序,是直接執行java文件嗎?不是,我們說過,Java與操作系統之間不是直接將.java文件轉交給操作系統處理的,而是將.java文件通過javac二進制文件編譯成.class文件,也稱之為字節碼文件,字節碼文件直接給操作系統執行嗎?並不是,我們來看看普通程序與Java程序執行區別在哪裡:

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而Java程序的加載過程:

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什麼意思,意思就是告訴你,字節碼文件操作系統也是不認識的,字節碼文件還需要經過jvm加載為機器碼,也就是Opcode操作碼(暫時這麼理解因為不全是),翻譯成機器碼也就是操作系統能看得懂的語言後,操作系統才回去執行這個java程序,這是什麼,這其實有點像我們常說的黑盒測試,整個流程我們是看不見的,我們隻能看見我們編寫的java規范編碼被操作系統執行瞭!

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我們說,jvm識別字節碼文件後,翻譯瞭字節碼指令,翻譯給操作系統,從而控制操作系統去執行相應的功能,所以,提及翻譯,就不得不簡單說一下JVM的翻譯字節碼文件的方式方法瞭,jvm翻譯字節碼常見的有兩種不同的方式,一種是即時加載方法,一種是解釋執行。解釋執行是將字節碼文件中的opcode與操作數翻譯成op指令也就是機器代碼,而即時加載是在特定情況下才會觸發,將字節碼翻譯成機器碼後執行。你若想知道字節碼文件都包含有什麼,那麼等我吃透瞭jvm我加你好友啊,我跟你暢談啊!雖然這得等到=猴年馬月…

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好瞭今天的淺談就到這裡瞭,所以,為什麼需要jvm知道瞭嗎?
jvm即是對字節碼文件規范的最佳約束,也是java建立與操作系統之間溝通的直接橋梁!因為操作系統是無法直接編譯.java文件的,.java文件經過javac程序轉為字節碼文件進而被jvm翻譯為機器碼,隻有機器碼操作系統才認識啊!

以上就是java為什麼需要虛擬機jvm原理詳解的詳細內容,更多關於java虛擬機jvm原理的資料請關註WalkonNet其它相關文章!

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