Java語言的運行機制怎么理解

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一：高級語言的運行機制

計算機不能直接理解高級語言，只能理解機器語言（如匯編），所以必須把高級語言翻譯成機器語言，計算機才能執行高級語言編寫的程序。翻譯有兩種方式：編譯和解釋

1.編譯型語言（如C，C++）

使用專門的編譯器，針對特定平臺（操作系統）將某種高級語言源代碼一次性"翻譯"成可被該平臺硬件執行的機器碼（包括機器指令和操作數），并包裝成該平臺所能識別的可執行性程序的格式。優點： 運行效率較高, 缺點：編譯生成的程序無法移植

2.解釋型語言（如Ruby,Python）

使用專門的解釋器對源程序逐行解釋成特定平臺的機器碼并立即執行的語言。解釋型語言通常不會整體性的編譯和鏈接處理，解釋型語言相當于把編譯型語言中的編譯和解釋過程混合到一起同時完成。

優點：跨平臺較容易，缺點：效率較低，不能脫離解釋器獨立運行。

二：Java語言的運行機制

1.Java是編譯型和解釋型語言的結合體

a.首先采用通用的java編譯器將java源程序編譯成為與平臺無關的字節碼文件（class文件）

b.由java虛擬機（JVM）對字節碼文件解釋執行

java字節碼具有平臺無關性、可以在各種不同系統平臺中運行，但是需要有不同版本的java虛擬機，不同系統平臺的javajava虛擬機是不一樣的。

2.Java 虛擬機（JVM）

a.JVM是Java字節碼執行的引擎，為Java程序的執行提供必要的支持，還能優化Java字節碼，使之轉換成效率更高的機器指令。程序最終都要在JVM上執行，JVM中類的裝載是由類加載器（ClassLoader）和它的子類實現的。

b.ClassLoader是Java運行時一個重要的系統組件，負責在運行時查找和裝入類文件的類。

c.JVM屏蔽了與具體操作系統平臺相關的信息，從而實現了Java程序只需生成在JVM上運行的字節碼文件(class文件)，就可以在多種平臺上運行。不同平臺對應著不同的JVM，在執行字節碼時，JMV負責將每一條要執行的字節碼送給解釋器，解釋器再將其翻譯成特定平臺環境的機器指令并執行。Java語言最重要的特點就是跨平臺運行，使用JVM就是為了支持與操作系統無關，實現跨平臺運行。

3.ClassLoader

a.JVM實現的一部分，包括bootstrapcalssloader（啟動類加載器）

b.ClassLoader在JVM運行的時候家族Java核心的API: ExtClassLoader加載Java的擴展API，也就是lib/ext類； AppClassLoader加載機器上CLASSPATH設置目錄中的class

c.ClassLoader加載流程：當運行一個程序的時候，JVM啟動，運行bootstrapclassloader，該ClassLoader加載java核心API，然后調用ExtClassLoader加載擴展API，最后AppClassLoader加載CLASSPATH目錄下定義的Class.

4.JRE

JRE是JavaRuntimeEnvironment，java運行時環境，它是java程序運行所必須的環境集合，主要由java虛擬機、java平臺核心類和若干支持文件組成。其不包含開發工具、編譯器、調試器以及其他工具。

在執行java程序的時候，操作系統會按照下面順序尋找JRE環境。

a.先查找當前目錄下有沒有JRE

b.再查找父目錄下有沒有JRE

c.接著在環境變量PATH制定的路徑中查找JRE

d.注冊表查看CurrentVersion的鍵值指向哪個JRE

JRE自帶的基礎類庫主要在JRE\LIB\rt.jar文件中。在程序運行時，JRE由ClassLoader(類加載器)負責查找和加載程序引用到的基類庫和其他類庫。基礎類庫，Classloader會自動到rt.jar的位置；其他的類庫，ClassLoader在環境變量CLASSPATH制定的路徑中搜索

5.JDK

a.JDK是Java Development Kit，簡稱java開發工具包。

b.JDK是java的核心。它包括java運行環境、一堆java工具盒java基礎的類庫（rt.jar）。

c.JDK包含JRE的全部內容外，還包含開發者用以編譯、調試和運行java程序的工具

d.JDK、JRE、JVM之間是包含關系。范圍由大到小依次為JDK、JRE、JVM。

到此，關于“Java語言的運行機制怎么理解”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！