Java字节码解释器

Question

我知道Java程序首先被编译并生成字节码，这种字节码是平台无关的。但是我的问题是为什么在下一阶段解释这种字节码而不是编译，即使在一般情况下编译比解释更快？

- isha

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你可以考虑为某个未知处理器编写bytecode汇编程序。然后通过解释和（大量）针对底层硬件生成的优化代码来模拟处理器。这样就可以运行在bytecode上的程序了。 - bestsss

@isha - 你可能会对Cliff Click在A JVM Does That中关于JIT编译的部分感兴趣。 - McDowell

@McDowell，我认为这是一款不错的观看材料，尽管对于普通公众来说可能有点过于高级。 - bestsss

Answer 1

你回答了自己的问题。字节码是与平台无关的。如果编译后的代码被执行，它将不能在每个操作系统上工作。这就是C语言所做的，这也是为什么您必须为每个操作系统拥有一个版本的原因。

正如其他人建议的那样，JVM实际上使用JIT编译代码。只是没有保存在任何地方。以下是一个简洁的引用来总结：

在一个字节码编译系统中，源代码被翻译成一个称为字节码的中间表示形式。字节码不是任何特定计算机的机器代码，并且可以在计算机体系结构之间移植。然后，这些字节码可以由虚拟机解释或运行。JIT编译器会分多个部分（或者很少完全）读取字节码，并将其交互式编译成机器语言，以便程序可以更快速地运行。

- Amir Raminfar

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实际上，一些JVM确实会编译字节码以供执行；只是这些编译结果不会被存储在任何地方：JIT（即时编译）。 - SJuan76

好观点！我原本以为JIT只编译那些被频繁执行的代码行。也许它编译的范围更广。 - Amir Raminfar

据我所知，这取决于虚拟机的实现。例如，Sun的VM在“服务器”模式下同时结合了解释和JIT。不知道其他JVM的工作方式，但是我只想指出，即使Java坚持采用字节码和VM的优势，编译代码的想法也并没有被忽视。 - SJuan76

谢谢大家！！讨论让我清楚了编译过程和JIT。 - isha

Answer 2

Java字节码通常通过即时编译（JIT）编译进行编译。

因此，你最终会得到完全编译的本地代码被执行，唯一的区别是这个本地代码是由JVM在运行时生成的，而不是在源代码编译时静态生成的（就像C/C++会发生的情况一样）。

这给Java带来了两个重要的优势：

• 延迟编译直到运行时，字节码保持在平台之间的完全可移植性
• 在某些情况下，JIT编译器实际上可以生成更优化的本机代码，因为它能够利用在运行时检查代码执行路径时收集的统计数据。

当然，缺点是JIT编译器需要在应用程序启动时进行工作，这就解释了为什么JVM应用程序启动时间相对于本地编译的应用程序略长。

- mikera

Answer 3

你问题的基本前提是不正确的。大多数现代Java虚拟机会将代码中频繁执行的部分编译成本地机器代码。

这被称为即时编译，或简称JIT。

有关Sun（现在是Oracle）相关技术的相当不错的介绍可以在这里找到。

- NPE

Answer 4

JVM使用即时编译http://en.wikipedia.org/wiki/Just-in-time_compilation，因此比纯解释快得多。

- phlogratos

Answer 5

字节码是平台无关的。一旦编译成字节码，它就可以在任何系统上运行。

正如维基百科所说，

即时编译（JIT），也被称为动态翻译，是一种提高计算机程序运行时性能的方法。

我建议您阅读这篇文章。它为Java虚拟机提供了JIT编译器的基本工作原理。

JIT编译器通过直接将Java字节码编译成本地平台代码来稍微改变VM的角色，从而使得VM无需手动调用底层本地系统服务。然而，JIT编译器的目的并不是让VM放松。通过将字节码编译为本机代码，执行速度可以大大提高，因为本机代码可以直接在底层平台上执行。

当安装了JIT编译器后，VM不再调用底层本地操作系统，而是调用JIT编译器。 JIT编译器反过来生成本机代码，可以传递给本地操作系统进行执行。这种安排的主要好处是JIT编译器对除VM以外的所有内容完全透明。

- Saurabh Gokhale