03_Java程序的运行原理

03_Java程序的运行原理

目录

• 03_Java程序的运行原理
  • 一、编译型语言&解释型语言
  • 二、混合型语言与 Java

一、编译型语言&解释型语言

​ 我们编写的程序通常是以源代码的形式存在的，它介于我们日常使用的自然语言和计算机的机器语言之间，人类能勉强读懂，机器却不能直接运行，必须翻译为机器语言才行。按照源代码被执行的方式，编程语言可以被分为编译型和解释型两种。

​ 打个比方：如果源代码是一篇中文文章，那么不同的设备就是说着不同语言的外国人。尽管他们的语言都由拉丁字母（01组成的机器码）构成，但各自的单词和句子组成方式却不同。

​ 编译型语言会借助编译器提前把文章 “翻译” 成当地语言，方便阅读（运行），得到的是一个当地人（对应设备）直接可读（可以运行）的文章（程序）。这个把源代码转换为对应设备的机器码的过程，就叫做编译；

​ 相反，解释型语言会保留源代码，事先不进行 ”翻译“， 而是给不同的设备配备一个会 ”同声传译“ 的翻译机（解释器）。每次想要阅读（运行）文章（源程序）的时候，都需要使用翻译机（解释器）逐行翻译为本地语言，才能读懂（运行）这篇文章（源代码）。

​ 两种方式各有优缺点，比如编译型语言编写的程序虽然可以直接运行，但无法跨平台（即同时在Windows/Linux/MacOS等系统上运行），正如翻译成英文的文章没法给只会西班牙语的人看。而解释型语言每次都要借助解释器来运行，效率比编译型语言差的不是一点半点；相应的，只要在各平台上配备好解释器，就可以做到 ”一份源码，到处运行“。这两种类型的语言都能存续至今，就说明它们各有用途所在。以下列出两种类型语言的特征和常见的对应语言，以供参考：

​

	编译型	解释型
运行方式	编译为机器码	依赖解释器
运行速度	快（直接运行）	较慢（根据源代码逐行解释）
跨平台性	差	好
调试难度	大（需要特定工具）	较低（可以直接定位源代码）
代码安全	高（反编译困难）	低（可直接接触源代码）
常见语言	C/C++、Go	Python、JavaScript*

​ *PS： JavaScript（简称 JS）和 Java并没有关联，只是名字里都带个 Java。更准确地说，反而是 JS蹭了 Java的热度——当时 Java如日中天，于是 JS的发行方就把 Java这几个字母放进了这种语言的名称里。

二、混合型语言与 Java

​ 除了上述两种类型以外，还有一种介乎两者之间的语言类型——混合型语言。这类语言既需要编译器，又需要解释器；各方面的性能也介于编译型和解释型之间。它们试图在运行效率与开发效率之间寻找一个平衡。[1]

​ 这样的语言会把源程序编译为一种中间态：效率比源程序高，但仍需要解释器解读。用文章打比方，就是用原语言做的简易笔记——意思更凝练，但还是需要翻译官，且最终表达出来的内容需要翻译官自行发挥。Java正是这样的一门语言。

​ 在 Java语言中，源代码会被编译为字节码。还记得上一篇文章（02_初识 Java）中的 .class 文件吗？这就是字节码。它无法用常规的方法查看（总是显示乱码），可以用专门的反编译软件还原为 Java源代码。

​ 运行 .class 字节码时，就要用到在 01_在学习Java之前 中提到的 JVM（Java虚拟机）。程序实际上是在这个虚拟机内运行，在这个过程中调用了对应平台的解释器。

​ 由此，Java具备了良好的跨平台性，同时也有着较快的运行速度（相较解释型语言）。这正是 Java理念的体现：“一次编写，到处运行”。

​ 像 Java一样属于混合型语言的还有微软推出的 C#（C Sharp），以及 JetBrains公司的 Kotlin。感兴趣的话可以自行搜索一下。

参考资料：

[1] 编译型语言、解释型语言与混合型语言：原理、区别与应用场景详解_编译技术,解析技术-CSDN博客

本文完。作者：Cecil1229，博客：https://www.cnblogs.com/Cecil1229 ，转载请标明出处