相信大家已经了解到Java具有跨平台的特性,即“一次编译,到处运行”,例如在Windows下编写的程序,无需任何修改就可以在Linux下运行,这是C和C++很难做到的。
那么,跨平台是怎样实现的呢?这就要谈及Java虚拟机(Java Virtual Machine,简称 JVM)。
JVM也是一个软件,不同的平台有不同的版本。我们编写的Java源码,编译后会生成一种 .class 文件,称为字节码文件。Java虚拟机就是负责将字节码文件翻译成特定平台下的机器码然后运行。也就是说,只要在不同平台上安装对应的JVM,就可以运行 字节码文件,运行我们编写的Java程序。
而这个过程中,我们编写的Java程序没有做任何改变,仅仅是通过JVM这一”中间层“,就能在不同平台上运行,真正实现了”一次编译,到处运行“的目的。
JVM是一个”桥梁“,是一个”中间件“,是实现跨平台的关键,Java代码首先被编译成字节码文件,再由JVM将字节码文件翻译成机器语言,从而达到运行Java程序的目的。
注意:编译的结果不是生成机器码,而是生成字节码,字节码不能直接运行,必须通过JVM翻译成机器码才能运行。不同平台下编译生成的字节码是一样的,但是由JVM翻译成的机器码却不一样。
所以,运行Java程序必须有JVM的支持,因为编译的结果不是机器码,必须要经过JVM的再次翻译才能执行。即使你将Java程序打包成可执行文件(例如 .exe),仍然需要JVM的支持。
虽然JVM让Java实现了跨平台,却牺牲了效能,每次运行软件都要翻译字节码,内存占用多,CPU使用率高。
更加不能接受的是,操作系统默认不会安装JVM,用户安装你的程序之前,必须要安装JVM并正确设置,你可以要求小白用户安装你的软件,但是你能期望他了解JVM的有关知识并正确安装设置吗?
虽然你可以将JVM集成在你的程序中,自动安装并设置,不让用户干预,但是你希望附带一个比你的程序还要大好多的JVM吗?一个软件这样做或许可以接受,成千上万个软件都这样做,那用户要安装多少个JVM?磁盘空间要浪费多少?
种种原因,注定了Java客户端不利于推向市场,让小白用户接受。不过话又说回来,客户端开发也不是Java的初衷,Java最初是面向嵌入式的,却随着互联网的兴起而快速成长,在Web开发上大显身手。
注意:跨平台的是Java程序,不是JVM。JVM是机器码,不能跨平台,不同平台下需要安装不同版本的JVM。
图1 JVM实现跨平台