JVM系列之Java是解释性语言还是编译型语言？（一）

系统管理员 2021-09-08 21:26 378阅读 0赞

## JVM系列之Java是解释性语言还是编译型语言？ ##

### 1、什么是Java语言？ ###

java语言是一门面向对象的计算机高级编程语言。编程语言（英语：programming language），是用来定义计算机程序的形式语言。用来向计算机发出指令。

### 2、什么是机器语言？ ###

CPU能够直接认识的数据指令，称为机器语言，也就是010101001这种形式，这是不同于高级编程语言的，高级编程语言，比如java，c，Golang等，最终还是要编译为计算机能识别的机器语言

### 3、编译语言和解释语言？ ###

#### 3.1、编译型 ####

编译型编程语言：使用专门的编译器，将高级编程语言一次性编译成可以被平台执行的机器码，并包装成平台所能识别的可执行程序。

eg：C、C++、Golang

> 编译语言：执行速度快、效率高；可移植性差点，需要依赖于编译器

#### 3.2、解释型 ####

解释型编程语言：没有构建步骤，而是使用专门的解释器对源程序逐行解释成特定平台的机器码。解释型语言曾经被认为比编译型语言慢得多。但是，随着即时 (JIT) 编译的发展，性能差距正在缩小。

eg：JavaScript、Python等等

> 解释语言：执行速度慢、效率低；跨平台性好，依赖于解释器

### 4、java是什么类型？ ###

Java属于编译型+解释型的高级语言

为什么？按照常规的知识，我们都知道java程序是有很好的跨平台性的，这似乎暗示 Java 是一种纯粹的解释型语言？

介绍之前先介绍一下JVM的体系架构，引用[Oracle官网][Oracle]图例，HotSpot 是 Oracle 的默认开源 JVM 实现。首先java文件经过javac编译成class类文件，经过类加载器，加载到JVM，再通过执行引擎执行

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ0MjczOTE_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
java源代码经过类javac编译成class文件后，被类加载器加到到运行时数据区，然后执行还是由执行引擎执行的，执行引擎使用本机方法接口 (JNI) 来调用本机库和应用程序

执行引擎主要有如下3个部分：Interpreter（解释器）、Just-In-Time (JIT) Compiler（即时 (JIT) 编译器）、Garbage Collector（垃圾收集器）

*  Interpreter  
    一旦类加载器加载并验证字节码，解释器就会逐行执行字节码，这个过程是比较慢的，一个方法被多次调用时，每次都要执行
 *  Just-In-Time (JIT) Compiler  
    JVM 自动监视正在执行的方法。一旦一个方法符合 JIT 编译的条件，它就会被JIT编辑器编译成机器代码。这种方法被称为热方法。这个编译过程发生在单独的JVM线程上。编译成机器码后，程序运行速度是更快的。
 *  Garbage Collector  
    JVM的垃圾收集器主要用于对运行时数据区的内存进行回收整理，保证内存空间的正常使用

这里有个很关键的组件，JIT即时编辑器，这也是jvm性能提升很快的一个保障。解释器每次调用方法，都需要重新解释，所以比较慢。Java 使用 JIT 编译器来提高性能。Java并没有因为解释器慢，就不用解释器，因为综合考虑到解释器的明显优点，可以很好的跨平台。**JVM 根据调用方法的频率使用 JIT 编译器。** JIT 编译器将整个方法的字节码编译为机器本机代码，因此可以直接重用，速度很快。

引用[https://www.baeldung.com/java-compiled-interpreted][https_www.baeldung.com_java-compiled-interpreted]的图例，JIT编译过程简单图例：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ0MjczOTE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

> 然后就可以知道为什么说Java是解释性语言+编译型语言。通过学习，我们知道了，Java园代码经过javac转成class类文件，然后通过类加载器加载到运行时数据区，class文件是一种很特殊的文件，只能通过JVM来翻译，**可以说字节码是 JVM 原生的特殊机器语言**，而这个翻译大部分是通过JVM解释器的，**JVM 根据调用方法的频率使用 JIT 编译器**，称之为运行时编译，即JIT(Just In Time)  
> 综上所述，**Java是一门编译型+解释型的高级语言**。

### 5、附录：参考资料 ###

*  [https://www.baeldung.com/java-compiled-interpreted][https_www.baeldung.com_java-compiled-interpreted]

[Oracle]: https://www.oracle.com/webfolder/technetwork/tutorials/obe/java/gc01/index.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ0MjczOTE_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210813/172220dd776844d3aab3199545520412.png
[https_www.baeldung.com_java-compiled-interpreted]: https://www.baeldung.com/java-compiled-interpreted
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ0MjczOTE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20210813/8150b3adbed14fa39dfa7cdcf924113c.png