虛擬機概論（六）——JAVA虛擬機模型

2019-11-18 13:41:03

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java虛擬機模型

由于它的高度可移植性，JAVA已經成為Internet上的主要編程語言。

“模擬機”的概念是計算機工業界經常使用的對虛擬機的解釋之一。這種虛擬機概念和IBM版的虛擬機非常不同。在IBM的概念中，系統內存和資源被分割，成為當前機器的精確拷貝。而對于模擬機，系統并不被分割，而是有一臺新的“機器”或者虛擬機加載到當前系統中，在不改變當前系統的前提下，向用戶提供不同的功能。這種類型的虛擬機被證實是非常強大的，它答應軟件開發人員在一臺完全不同的機器上仿效另一臺機器。最近，這種觀念創造了一種強大的計算機程序語言：JAVA。

JAVA程序設計語言依靠于被稱做JAVA虛擬機（Java virtual machine，JVM）的模擬機。JVM使得程序員不是和系統打交道，而是和虛擬機打交道。因此程序員使用的函數是JVM內嵌的函數，而不是操作系統的函數。這非常先進，因為它提供了可移植性。假如相同的JVM安裝在兩個完全不同的機器上，那么同一個JAVA程序應該在兩臺機器上都可以運行，因為JAVA程序依靠于JVM，而不是運行它的系統。由于它的高度可移植性，JAVA已經成為Internet上的主要編程語言。許多Web頁面現在都和JAVA程序結合在一起。這些JAVA程序可以完成一些在瀏覽器中顯示的任務。

同時，JVM也非常小?；蛘哒f，它不站用大量的內存。這意味著JVM可以被應用于許多不同的機器。例如，電視機，蜂窩移動電話，以及計算機，都可以。因此，完全有可能向我們今天正在使用的設備中添加像游戲這樣的復雜功能。

它是如何工作的？

你現在所迷惑的可能是一個JAVA程序究竟是如何工作的。如何使用JVM？好的，JVM是我們對抽象計算機的稱呼?；蛘哒f，JVM是在“真正的”硬件平臺和操作系統上用軟件來實現的。JAVA程序是為JVM編譯，而不是系統。這就意味著程序員寫的JAVA程序由JAVA編譯器翻譯成JVM執行的語言/代碼。這些代碼被稱做字節代碼（Byte Code）。字節代碼可以被認為是JVM的機器語言。JVM把字節代碼流解釋成指令序列。然后這些指令被執行，生成期望的輸出。圖1.1展示了從JAVA程序到最終執行的路線。

如圖1.1所示，一旦字節代碼被JVM解釋，JVM指令就會被映射成操作系統指令或者硬件指令。這就意味著JVM實際上是使用操作系統和機器指令來實現它所獲取的指令。因此，JVM的指令在每一個安裝JVM的操作系統或機器上都必須有一個可能的映射才能工作。這就是為什么JAVA語言并沒有達到100%可移植的原因之一?？赡苡械腏VM指令在一種操作系統上可以實現，而在另外一種操作系統上不能實現。

小結

JAVA虛擬機的主要目的就是去解決計算機程序的可移植問題。問題是JVM完全解決這個問題了嗎？答案是沒有……它沒有完全解決這個問題。但是，它提供了一種對大部分都有效的解決方案（盡管不是100%有效）。JAVA已經實現相當高的可移植性。JAVA的力量使人們可以開發許多跨平臺的應用程序。JAVA已經證實是有用的，強大的虛擬機實現。

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