java 解释执行编译执行程序_Java解释执行和编译执行

缺乏、安全感 2022-11-02 14:29 213阅读 0赞

以前有句话说：“Java是解释执行的 ” 。现在看来确实不是很准确，至于原因，在此简略解释：

首先，我们先解释一下在Java中解释执行和编译执行的区别。

解释执行：将编译好的字节码一行一行地翻译为机器码执行。

编译执行：以方法为单位，将字节码一次性翻译为机器码后执行。

在编译示时期，我们通过将源代码编译成.class ，配合JVM这种跨平台的抽象，屏蔽了底层计算机操作系统和硬件的区别，实现了“一次编译，到处运行” 。 而在运行时期，目前主流的JVM 都是混合模式(-Xmixed)，即解释运行 和编译运行配合使用。

以 Oracle JDK提供的HotSpot虚拟机为例，在HotSpot虚拟机中，提供了两种编译模式：解释执行 和 即时编译(JIT，Just-In-Time)。解释执行即逐条翻译字节码为可运行的机器码，而即时编译则以方法为单位将字节码翻译成机器码(上述提到的“编译执行”)。前者的优势在于不用等待，后者则在实际运行当中效率更高。

即时编译存在的意义在于它是提高程序性能的重要手段之一。根据“二八定律”(即：百分之二十的代码占据百分之八十的系统资源)，对于大部分不常用的代码，我们无需耗时间将之编译为机器码，而是采用解释执行的方式，用到就去逐条解释运行；对于一些仅占据小部分的热点代码(可认为是反复执行的重要代码)，则可将之翻译为符合机器的机器码高效执行，提高程序的效率，此为运行时的即时编译。

为了满足不同的场景，HotSpot虚拟机内置了多个即时编译器：C1,C2与Graal。Graal 是Java10正式引入的实验性即时编译器，在此暂不叙述(其实我不是很了解，尴尬···)。先看一下C1、C2 ，相信大家或多或少接触过。

C1：即Client编译器，面向对启动性能有要求的客户端GUI程序，采用的优化手段比较简单，因此编译的时间较短。

C2：即Server编译器，面向对性能峰值有要求的服务端程序，采用的优化手段复杂，因此编译时间长，但是在运行过程中性能更好。

从Java7开始，HotSpot虚拟机默认采用分层编译的方式：热点方法首先被C1编译器编译，而后热点方法中的热点再进一步被C2编译(理解为二次编译，根据前面的运行计算出更优的编译优化)。为了不干扰程序的正常运行，JIT编译时放在额外的线程中执行的，HotSpot根据实际CPU的资源，以 1:2的比例分配给C1和C2线程数。在计算机资源充足的情况，字节码的解释运行和编译运行时可以同时进行，编译执行完后的机器码会在下次调用该方法时启动，已替换原本的解释执行(意思就是已经翻译出效率更高的机器码，自然替换原来的相对低效率执行的方法)。

以上，可以看出在Java中不单单是解释执行，即时编译(编译执行)在Java性能优化中彰显重要的作用，所以现在应该说：Java是解释执行和编译执行共同存在的，至少大部分是这样。

PS：1. 如有错误，请务必指出，以免误导他人。

2. 第一次写博客，写得简陋，还请多多见谅。希望能巩固知识，分享知识，共同进步。