java為什么需要虛擬機jvm原理詳解

第java為什么需要虛擬機jvm原理詳解曾幾何時，我們還是初識HelloWorld的時候，我們哪曾知道，Java這門神奇的語言，在執(zhí)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(tǒng)底層進行解析編譯，而是采用了JDK來對Java代碼進行編譯，編譯成dotClass文件后，將dotClass文件轉交至JRE中。（dotClass其實就是.class）

jre也就是JavaRunTimeEnvironment，java運行環(huán)境，因為在這里，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(zhí)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，可以這么說，jvm是jre的驅動，也是整個JDK的驅動，更是整個Java的驅動！

大家好，我是fntp，今天我們來簡單聊一聊為什么Java需要JVM，今天的話題很大，但是限制于篇幅我們只是簡單的聊一聊！

JVM的快速理解

JVM是Java虛擬機，即JavaVirtualMachine的意思，“虛擬”這兩個字，基本上也可以看出，要想在操作系統(tǒng)上實現(xiàn)眾多的功能，是需要一個架構完整，執(zhí)行力很強的執(zhí)行標準！這是不是有點類似于“操作系統(tǒng)”？JVM，實則就是一個Java指令執(zhí)行規(guī)范，正是這一標準構成了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(fā)現(xiàn)，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。

JDK我們都知道是java開發(fā)工具包，正所謂工具包，也是因為他的主要作用是為jvm提供了額外的類庫工具，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，為什么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。

類似的小工具除了Javac還有Java（bin目錄下的.exe二進制文件）、jar等文件。好，那么jre呢？JRE是為Java程序提供執(zhí)行環(huán)境的，有了jre，我們的java程序就可以在瀏覽器中運行了。為什么需要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，這是怎么辦到的？

這其實是jre的功勞，我們的jre中文不就是java運行時環(huán)境嗎，不錯，我們知道java是運行在jvm中的，java運行時環(huán)境不就是jvm的運行環(huán)境嗎，俗話說巧婦難為無米之炊，光有jvm是不可能執(zhí)行的了所有的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的左右就很明顯了，jre為jvm提供了幾乎所有的依賴類庫，這樣一來，就真正實現(xiàn)了一次編譯到處運行！

jvm能執(zhí)行java程序，是直接執(zhí)行java文件嗎？不是，我們說過，Java與操作系統(tǒng)之間不是直接將.java文件轉交給操作系統(tǒng)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(jié)碼文件，字節(jié)碼文件直接給操作系統(tǒng)執(zhí)行嗎？并不是，我們來看看普通程序與Java程序執(zhí)行區(qū)別在哪里：

而Java程序的加載過程：

什么意思，意思就是告訴你，字節(jié)碼文件操作系統(tǒng)也是不認識的，字節(jié)碼文件還需要經(jīng)過jvm加載為機器碼，也就是Opcode操作碼（暫時這么理解因為不全是），翻譯成機器碼也就是操作系統(tǒng)能看得懂的語言后，操作系統(tǒng)才回去執(zhí)行這個java程序，這是什么，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，我們只能看見我們編寫的java規(guī)范編碼被操作系統(tǒng)執(zhí)行了！

我們說，jvm識別字節(jié)碼文件后，翻譯了字節(jié)碼指令，翻譯給操作系統(tǒng)，從而控制操作系統(tǒng)去執(zhí)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(jié)碼文件的方式方法了，jvm翻譯字節(jié)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(zhí)行。解釋執(zhí)行是將字節(jié)碼文件中的opcode與操作數(shù)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(fā)，將字節(jié)碼翻譯成機器碼后執(zhí)行。你若想知道字節(jié)碼文件都包含有什么，那么等我吃透了jvm我加你好友啊，我跟你暢談啊！雖然這得等到=猴年馬月…

好了今天的淺談就到這里了，所以，為什么需要jvm知道了嗎？

jvm即是對字節(jié)碼文件規(guī)范的最佳約束，也是java建立與操作系統(tǒng)之間溝通的直接橋梁！因為操作系統(tǒng)是無法直接編譯.java文件的，.java文件經(jīng)過