Java中的.class文件有什么用途？

Question

我想了解在Java中.class文件的工作原理和目的。我在网上找到了一些信息，但是得到的解释不够满意。

当我们运行编译器时，会生成.bytecode的.class文件。这个文件是可读的吗？如果不能读取，那么我们需要用解释器来成功运行程序吗？

另外，既然.class文件相当于我们的.java程序，为什么不能直接通过使用VM运行.class文件来运行Java程序而需要同时拥有.java文件呢？

- aKid

Answer 1

JVM的定义是虚拟机，即模拟真实机器的软件机器。像真实机器一样，它有一个指令集（字节码），虚拟计算机架构和执行模型。它能够运行使用此虚拟指令集编写的代码，就像真实机器可以运行机器代码一样。

因此，类文件包含虚拟指令集中的指令，并且JVM能够运行它们。为此，虚拟机器可以解释代码本身，也可以将其编译为当前正在运行的硬件架构。有些虚拟机同时做两者，而有些只做其中之一（例如，.net运行库在第一次调用方法时编译一次）。

例如，Java HotSpot最初解释字节码，并逐渐将代码编译为机器码。这称为自适应优化。有些虚拟机始终直接编译为机器码。

因此，您可以看到有两种不同的“编译概念”。其中一种是将Java代码转换为JVM字节码（从.java到.class）。当程序运行时，会发生第二个编译阶段，字节码可以被解释或编译为实际的机器码。这是由JVM中的即时编译器完成的。

因此，正如您所看到的，计算机无法直接运行Java程序，因为该程序不是用计算机能理解的语言编写的。它是用所有JVM实现都能理解的通用语言编写的。并且有许多操作系统和硬件架构的JVM实现。这些JVM将程序翻译成这种通用语言（字节码）以适应任何特定的硬件（机器码）。这就是虚拟机的美妙之处。

- Edwin Dalorzo

Answer 2

1. .class文件是机器可读的。读取它的机器是Java虚拟机，它会解释并将其编译为本地代码（可由您的计算机执行）。

2. 运行Java代码并不需要.java文件，只需要.class文件即可。

- JB Nizet

Answer 3

编译器与解释器：

1. 编译器将整个程序作为输入
   解释器将单个指令作为输入。

2. 生成中间目标代码
   不生成中间目标代码

3. 条件控制语句执行速度更快
   条件控制语句执行速度较慢

4. 内存需求：更多（因为生成了目标代码）
   内存需求：较少

5. 程序无需每次编译
   每次高级程序转换为低级程序

6. 检查完整个程序后显示错误
   对每个指令进行解释时显示错误（如果有）

7. 例如：C编译器
   例如：BASIC

- Nabila

Answer 4

它是机器可读的，但不能在裸机上执行。它通过Java虚拟机运行，这是一个具有非常高性能的解释器和即时编译器。只使用类文件的字节码让解释器仅使用字节码有很好的理由。简要来说，它们是：

1. 更容易构建解释器，因为字节码更接近可以通过JIT转换为本机机器代码的指令。
2. 更容易解决依赖关系，因为Java编译器通过import命令对它们进行了一些语法糖处理。

- Mike Thomsen

Answer 5

Java字节码（.class文件）不能直接执行。它是一种中间语言，由底层的Java虚拟机解释。当然，一些优化可以发生（例如即时编译）。

要运行Java程序，您只需要字节码文件，.java文件包含源代码。

- dawww