Java代碼如何運行在Java虛擬機中

咱們都知道要運行Java代碼就必需要有JRE，也就是Java運行時環境，JRE中包含了Java程序的必需組件，包括Java虛擬機以及Java核心類庫，然而運行C++代碼則不須要額外的運行時環境，只須要把代碼編譯成CPU能識別的指令便可，也就是機器碼．那爲何Java不直接像C++那樣而須要在虛擬機中運行呢？他在虛擬機中又是如何運行的？接着往下看．

Java爲何要在虛擬機中運行

剛纔咱們談到C++是直接把代碼編譯成機器碼的，但由於各個平臺的架構不同，CPU能處理的指令集也不同，因此若是要在另外一個平臺上運行C++代碼，就必須用該平臺對應的C++代碼編譯器從新編譯一遍才能夠．Java一開始就意識到須要跨平臺運行，因此Java設計了虛擬機，先將Java代碼編譯成字節碼（class文件），這是虛擬機可以識別的指令，再由虛擬機內部將字節碼翻譯成機器碼，因此咱們只須要有Java字節碼，就能夠在不一樣平臺的虛擬機中運行，這也就是咱們一直說的＂一次編譯，處處運行＂．

Java虛擬機如何運行Java字節碼

咱們JDK所用的虛擬機名爲HotSpot虛擬機，他會將全部class文件加載進來，加載後的Java類會被放置在方法區，後面運行時會執行其中的代碼．Java虛擬機會在內存中劃分出幾塊，包括程序計數器，本地方法棧，Java虛擬機棧，堆以及方法區．

不過光是Java字節碼仍是沒法運行，Java虛擬機還須要將字節碼翻譯成機器碼，HotSpot有２種形式：第一種是解釋執行，即將字節碼逐條翻譯成機器碼並運行；第二種是即時編譯（JIT），他會將一個方法內的全部字節碼編譯成機器碼再執行．

前者的優點無需等待編譯，但逐條解釋的代價就是運行速度會比後者慢，HotSpot默認採用混合模式，它會先解釋執行字節碼，而後對於反覆執行的熱點代碼會去進行即時編譯．

即時編譯是監理在複合二八定律的基礎上，即百分之20的代碼佔據百分之80的計算資源．對於不經常使用的代碼咱們無需消耗時間在編譯成機器碼上，採用解釋執行就能夠，而對於熱點代碼咱們能夠將其編譯成機器碼以提高運行速度．

HotSpot內置了幾個即時編譯器：Client Complier和Server Complier，簡稱爲C一、C2編譯器，以便在編譯時間和生成代碼的執行效率之間作取捨，C1編譯時間更快，C2編譯質量更高．