java代码是怎么运行的_java代码是什么

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE使用 1年只要46元 售后保障 童叟无欺

1.Java代码有很多 不同的运行方式

　　1）可以在开发工具中运行

　　2）可以双击执行jar文件运行，

　　3）也可以在命令行中运行

　　4）甚至可以在网页中运行

　　这些执行方式都离不开JRE ，也就是Java的运行环境。JRE仅包含运行Java程序的必须组件，包括Java虚拟机以及Java核心类库。Java程序员经常接触到的JDK同样包含JRE，并且还附带了一些开发、诊断工具

2.为什么Java要在虚拟机里运行

　　Java作为一门高级程序语言，他的语法非常复杂，抽象程度也很高。直接在硬件上运行这种复杂的程序并不现实。所以在运行Java程序之前，我们需要进行一番转化。

　　这个转化具体是怎么操作的呢?

　　当前的主流思想，就是设计一个面向Java语言特性的虚拟机，并通过编译器将Java程序转换成哎虚拟机所能识别的指令序列，也称为Java字节码。（Java字节码指令的操作码opcode被固定为一个字节）。

　　Java =写的helloword程序编译而成 的字节码。都是一个个字节组成的

# 最左列是偏移；中间列是给虚拟机读的机器码；最右列是给人读的代码
0x00:  b2 00 02         getstatic java.lang.System.out
0x03:  12 03            ldc "Hello, World!"
0x05:  b6 00 04         invokevirtual java.io.PrintStream.println
0x08:  b1               return

　　Java 虚拟机可以由硬件实现 [1]，但更为常见的是在各个现有平台（如windows、liunx）上提供软件实现。这样做的意义就是，一旦一个程序被转换成Java 字节码，那么他便可以在不同平台上的虚拟机实现运行。（一次编写，到处运行）。

　　虚拟机的另外一个好处是他带来了一个托管环境（Managed Runtime）。他能够代替我们处理一些代码中的冗长而容易出错的部分。其中最广为人知的内存管理和垃圾回收。除此之外还提供了数组越界、动态类型、安全权限等动态检测，是我们免于书写这些无关业务逻辑的代码。

　3.Java虚拟机具体是怎样运行Java字节码的

　　执行Java代码首先需要将他编译成class文件加载到Java虚拟机中。加载后的Java类会被存放于方法区（method area）.实际运行时，虚拟机会执行方法区内的代码。Java虚拟机同样会在内存中划分出堆和栈来存储运行时数据。

　　在运行过程当中，每当调用一个Java方法，Java虚拟机会在当前线程的Java方法栈中生产一个栈帧。用于存放局部变量以及字节码的操作数。这个栈帧大小是提前计算好的，而且栈帧在内存空间里可以不是连续分布的。

　　当退出当前执行的方法时，不管是正常返回还是异常返回，虚拟机均会弹出当前线程的当前栈帧，并将之舍去。

　　Java字节码是无法执行的。因此，Java虚拟机需要将字节码翻译成机器码。在hotspot里面，有两种编译方式：第一种是解释执行，逐条将字节码翻译成机器码并执行；第二种是即时编译，讲一个方法中包含的所有字节码编译成机器码后执行。

　　前者的优势在于无需等待编译，而后者的优势在于实际运行速度更快。hotspot默认采用混合模式，综合了解执行和即使编译两者的优点。他先解释执行字节码，而后将其中反复执行的热点代码，以方法为单位进行即时编译。

　　4.Java虚拟机的运行效率究竟如何

　　　　HotSpot采用了多种技术来提升启动性能以及峰值性能，即时编译便是其中最终要的技术之一。即时编译建立在程序符合二八定律的假设上，也即是百分之二十的代码占据了百分之八十的计算机资源。

　　对于大部分的不常用的代码，我们无需耗费时间将其编译成机器码，而是采取解释执行的方式运行；另一方面对于仅占据小部分的带点代码，我们则可以将其编译成机器码，已达到理想的运行速度。

5.总结

　　之所以要在虚拟机中运行，是他提供了可移植性。一旦Java代码被编译成Java字节码，变可以在不同平台上运行，虚拟机还提供了一个代码托管环境，代替我们处理部分冗长的代而且容易出错的事务。

　　Java虚拟机将运行时内存区域划分为五个部分，分别为方法区、堆、pc寄存器、Java方法栈和本地方法栈。Java程序编译而成的calss文件，需要先加载至方法区中，Java虚拟机才能运行。

　　为了提高效率，标准jdk中的hotspot虚拟机采用的是一种混合执行的策略。他会解释执行Java字节码，然后会将其中反复执行的热点代码，以方法为单位进行即时编译，编译成机器码后直接运行在底层硬件之上。