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Java虛擬機以及跨平臺原理怎樣實現

時間:2016-08-02 14:32:25??來源:Java培訓網??作者:IT培訓網??已有:名學員訪問該課程
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

Java是一種編程語言,只要開發軟件就會用到,如果你用的是安卓的手機,那么就會了解到,安卓的很多軟件都是用java開發的,今天IT培訓網為學子介紹的就是“Java虛擬機(JVM)以及跨平臺原理”方面的知識點。

我們知道java具有跨平臺的特性,也就是說只要需要“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?這就要談及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。

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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。

雖然種種原因讓java不能再客戶端大顯神威,但卻可以在web開發上嶄露頭角,成為互聯網發展中最穩定的編程語言。因為java語言是面向嵌入式的,開發客戶端不是本能任務,所以注定在web開發方面有所成就。

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Java教程
1、Java 概述
1.1 Java語言概述
1.2 Java虛擬機以及跨平臺原理
1.3 Java的主要就業方向
1.4 Java的不同版本
1.5 Java開發環境搭建
1.6 第一個Java程序示例
1.7 Java類和對象的概念
1.8 Java類庫及其組織結構
1.9 Java import
2、Java 語法基礎
2.1 Java數據類型以及變量的定義
2.2 Java數據類型轉換
2.3 Java運算符
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2.5 Java數組的定義和使用
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2.7 Java StringBuffer與StringBuider
2.8 強調一下編程風格
3、Java 類與對象
3.1 Java類的定義及其實例化
3.2 Java訪問修飾符
3.3 Java變量的作用域
3.4 Java this關鍵字詳解
3.5 Java方法重載
3.6 Java類的基本運行順序
3.7 Java包裝類、拆箱和裝箱詳解
3.8 再談Java包
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4.4 多態和動態綁定
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4.7 Java static關鍵字
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5.2 內部類的分類
5.3 抽象類的概念和使用
5.4 接口的概念和使用
5.5 接口和抽象類的區別
5.6 Java 泛型
5.7 泛型通配符和類型參數的范圍
6、異常處理
6.1 異常處理基礎
6.2 異常類型Java語言中常見的異常類型有哪些
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6.6 try語句的嵌套
6.7 throw:異常的拋出
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6.9 finally塊
6.10 Java的內置異常
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6.12 斷言
7、線程編程
7.1 線程的概念
7.2 Java線程模型
7.3 主線程
7.4 創建線程
7.5 創建多線程
7.6 isAlive()和join()的使用
7.7 線程優先級
7.8 線程同步
7.9 線程間通信
7.10 線程死鎖
7.11 線程的掛起、恢復和終止
8、輸入輸出(IO)操作
8.1 輸入輸出基本概念
8.2 面向字符的輸入流
8.3 面向字符的輸出流
8.4 面向字節的輸入輸出流
8.5 面向字節流的應用
8.6 文件與目錄管理
8.7 文件的隨機讀寫
8.8 文件的壓縮處理
9、常用類庫、向量與哈希
9.1 Java基礎類庫
9.2 Object類
9.3 Java語言包(java.lang)簡介
9.4 日期和時間類
9.5 向量及其應用
9.6 哈希表及其應用
10、圖形界面(GUI)設計
10.1 圖形界面設計基礎
10.2 框架窗口
10.3 標簽、按鈕和按鈕事件
10.4 面板
10.5 布局設計
10.6 文本框和文本區
10.7 文本框和文本區的輸入輸出
10.8 選擇框和單選按鈕
10.9 列表和組合框
10.10 菜單
10.11 對話框
10.12 滾動條
10.13 鼠標事件
10.14 鍵盤事件
11、圖形、圖像與多媒體
11.1 繪圖基礎
11.2 設置字型和顏色
11.3 繪圖模式
11.4 Graphics類的繪圖方法
11.5 Graphics2D類的繪圖方法
11.6 圖像處理基礎
11.7 圖像緩沖技術
11.8 多媒體基礎
12、網絡與數據庫編程
12.1 IP地址和InetAddress類
12.2 統一資源定位符
12.3 套接字(Socket)
12.4 數據庫連接
12.5 幾個重要的類和接口
12.6 數據庫查詢
12.7 數據庫更新
12.8 插入記錄
12.9 修改記錄
12.10 刪除記錄
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