JVM入门之认识程序运行本质

JVM是什么

刚入门的时候老师教我们写代码是这样的：

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写JAVA文件然后用javac命令编译成class文件运行即可。

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随着学习的不断拓展和工作中业务代码的积累，对于“为什么会这样”的困惑越来越多，于是写了这篇博客~。

计算机能看懂的是二进制，也就是0和1。那么我们的JAVA程序和计算机又有什么关联呢？他们是怎么联系到一起的？

汇编语言

计算机只能识别0和1，人们发现利用0和1可以做很多事情：

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比如可以做加法，由此减乘法除法（利用的也是加法）也可以做到；与，或，异或等这些构成了与门，非门等这些逻辑门；......在这上面进行扩展又可以做很多事情。

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但是编写0和1太过于麻烦，这个时候出现了助记符也就是用一个英文代表一串01的数字，也就是汇编语言。

高级语言

对于开发者来说，用汇编写代码不太现实，一个简单的操作要用很多行汇编代码才能实现，所以再它之上做了处理，比如java，c，等等高级语言。那么计算机怎么识别高级语言的呢？

虚拟机是什么

答案是虚拟机，虚拟机可以理解为虚拟计算机，虚拟计算机通过解释器将其认识的指令解释为计算机认识的指令。JVM中只通过解释器来解释运行效率太慢，所以对于热点代码即反复执行的代码通过JIT即时编译器将其编译为本地代码。这个编译器叫做后端编译器。

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JVM流行的一点原因是其跨平台性：一次编译，多端运行

怎么实现的大家也大概猜到了，JVM虚拟机识别操作系统将class字节码转换为不同操作系统可以识别的指令。

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java代码如何转换成机器识别的代码

我们写代码的时候通过编写JAVA文件，通过javac命令编译成class文件，用java命令运行class文件。

拆分：一，也就是javac命令将java代码编译成为java字节码也就是class文件，这个编译器叫做前端编译器。编译后的class文件由0和1构成，这其实是java字节码的结构。

二，通过类加载器ClassLoader的加载，链接，初始化后将其转换为JVM内存中的数据。我们要想看到class字节码结构是什么样的，可以通过反编译class文件，讲解JAVA字节码文件将在后面博客中详细介绍。

三，执行引擎将高级语言翻译为机器语言即计算机能够识别的语言。

总结：前端编译器将Java文件转换为字节码class文件，通过类加载器ClassLoader的加载，链接，初始化这三步加载到内存中，JVM识别字节码文件将数据放到对应的内存结构中，但是机器不认识这些字节码文件，所以执行引擎又进行了编译转化为计算机能够识别的指令【后端编译器】，其充当了转换字节码的任务（通过解释器解释运行，但是由于效率低，所以对于热点代码通过JIT即时编译器编译成本地代码）

最后来张图：图中运行时数据区为JVM内存结构中的，下一篇博客进行讲解~。

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