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1.Java虛擬機(jī)
Java虛擬機(jī)的主要任務(wù)是裝在class文件并且執(zhí)行其中的字節(jié)碼。Java虛擬機(jī)包含一個(gè)類裝載器,它可以從程序和 API中裝載class文件。Java API中只有程序執(zhí)行時(shí)需要的那些類才會(huì)被裝載。字節(jié)碼由執(zhí)行引擎來執(zhí)行。不同的Java虛擬機(jī)中,執(zhí)行引擎可能實(shí)現(xiàn)得非常不同。在由軟件實(shí)現(xiàn)的虛擬機(jī)中,最簡單的執(zhí)行引擎就是一次性解釋字節(jié)碼。
另一種執(zhí)行引擎更快,但是也更消耗內(nèi)存,叫做"即時(shí)編譯器(just-in-time compiler)"。在這種情況下,***次被執(zhí)行的字節(jié)碼會(huì)被編譯成本地機(jī)器代碼。編譯出的本地機(jī)器代碼會(huì)被緩存,當(dāng)方法以后被調(diào)用的時(shí)候可以重用。
第三種執(zhí)行引擎是自適應(yīng)優(yōu)化器。在這種方法里,虛擬機(jī)開始的時(shí)候解釋字節(jié)碼,但是會(huì)監(jiān)視運(yùn)行中程序的活動(dòng),并且記錄下使用最頻繁的代碼段。程序運(yùn)行的時(shí)候,虛擬機(jī)只把那些活動(dòng)最頻繁的代碼編譯成本地代碼,其他的代碼由于使用得不是很頻繁,繼續(xù)保留為字節(jié)碼-由虛擬機(jī)繼續(xù)解釋它們。
一個(gè)自適應(yīng)的優(yōu)化器可以使得Java虛擬機(jī)在80%~90%的時(shí)間里執(zhí)行被優(yōu)化過的本地代碼,而只需要編譯10%~20%的對性能有影響的代碼。
2.類裝載器的體系結(jié)構(gòu)
一個(gè)Java應(yīng)用程序可以使用兩種類裝載器:"啟動(dòng)(bootstrap)"類裝載器和用戶定義的類裝載器。啟動(dòng)類裝載器(這是系統(tǒng)中***的)是Java虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的一部分。啟動(dòng)類裝載器通常使用某種默認(rèn)方式從本地磁盤中裝載類,包括Java API類(啟動(dòng)類裝載器也被稱為原始類裝載器、系統(tǒng)類裝載器或者默認(rèn)類裝載器)。
Java應(yīng)用程序能夠在運(yùn)行時(shí)安裝用戶定義的類裝載器,這種類裝載器能夠使用自定義的方式來裝載類。例如,從網(wǎng)絡(luò)下載class文件。盡管啟動(dòng)類裝載器是虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的本質(zhì)部分,而用戶定義的類裝載器不是,但用戶定義的類裝載器能夠用Java來編寫,能夠被編譯成class文件,能夠被虛擬機(jī)裝載,還能夠像其它對象一樣實(shí)例化。
3.Java class文件
Java class文件主要在平臺無關(guān)性和網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性方面使Java更適合網(wǎng)絡(luò)。它在平臺無關(guān)性方面的任務(wù)是:為Java程序提供獨(dú)立于底層主機(jī)平臺的二進(jìn)制形式的服務(wù)。這種途徑途徑打破了C或者C++等語言所遵循的傳統(tǒng),使用這些傳統(tǒng)語言寫的程序通常首先被編譯,然后被連接成單獨(dú)的、專門支持特定硬件平臺和操作系統(tǒng)的二進(jìn)制文件。
通常情況下,一個(gè)平臺上的二進(jìn)制可執(zhí)行文件不能在其他平臺上工作。而Java class文件時(shí)可以運(yùn)行在任何支持Java虛擬機(jī)的硬件平臺和操作系統(tǒng)上的二進(jìn)制文件。
4.Java API
Java API通過支持平臺無關(guān)性和安全性,使得Java適應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。Java API是運(yùn)行庫的集合,它提供了一套訪問主機(jī)系統(tǒng)資源的標(biāo)準(zhǔn)方法。運(yùn)行Java程序時(shí),虛擬機(jī)裝載程序的class文件所使用的Java API class文件。所有被裝載的class文件(包括從應(yīng)用程序中和從Java API中提取的)和所有已經(jīng)裝載的動(dòng)態(tài)庫(包含本地方法)共同組成了在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行的整個(gè)程序。
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