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不同于C/C++語言編譯后可以直接生成CPU所能理解的代碼格式，俗稱機器碼，Java則將代碼編譯成虛擬機可執(zhí)行的字節(jié)碼。Java虛擬機可以由硬件實現(xiàn)，也可以根據(jù)不同平臺（Windows，Linux，Mac等）由軟件來實現(xiàn)。這么做的好處在于，一旦Java代碼被編譯成字節(jié)碼，它變可以在不同的虛擬機平臺上運行，這就是我們經(jīng)常說的“一次編譯，到處運行”。除此之外，虛擬機還提供了諸如托管環(huán)境、數(shù)組越界、動態(tài)類型、安全權(quán)限等動態(tài)檢測，使我們能夠更加關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)。

Java虛擬機

從虛擬機的角度來看，執(zhí)行Java代碼首先需要將它編譯而成的class文件加載到Java虛擬機中。加載后的Java類會被存放于方法區(qū)中。Java虛擬機將運行時內(nèi)存區(qū)域劃分為五個部分，分別為方法區(qū)、堆、PC寄存器、Java方法棧和本地方法棧。

Java運行過程

在運行過程中，每當調(diào)用進入一個Java 方法，Java虛擬機會在當前線程的Java方法棧中生成一個棧幀，泳衣保存局部變量及字節(jié)碼的操作數(shù)。這個幀的大小是提前計算好的，而且Java虛擬機不要求棧的內(nèi)存是連續(xù)的。當退出方法時，不管是正常還是異常返回，Java虛擬機都會彈出當前幀并拋棄。從硬件的角度來看，Java字節(jié)碼無法直接運行，因而Java虛擬器需要將字節(jié)碼翻譯成CPU能夠識別的機器碼。
上述翻譯過程有兩種情況：第一種是解釋執(zhí)行，即逐條將字節(jié)碼翻譯成機器碼并執(zhí)行；第二種是即時編譯（Just-In-Time compilation, JIT），將一條方法中的所有字節(jié)碼翻譯成機器碼后再執(zhí)行。

前者的優(yōu)勢在于無需等待編譯，后者的優(yōu)勢在于實際運行速度更快。Java虛擬機為了實現(xiàn)更快的運行速度，通常兩種方式都會采用，即混合模式，綜合兩者的優(yōu)點。即時編譯技術(shù)建立在二八定律的理論基礎(chǔ)上的，即百分之二十的代碼占用了百分之八十的計算資源。針對大部分的不常用代碼采用解釋執(zhí)行，對于少部分常用的代碼采用即時編譯，已達到理性的運行速度。

在計算資源充足的情況下，字節(jié)碼的解釋執(zhí)行和即時編譯和同時運行。一旦編譯完成之后，下次可替換解釋執(zhí)行，直接運行機器代碼。總的來說Java代碼的執(zhí)行效率，跟虛擬機的配置和運行方式有很大關(guān)系，針對Java虛擬機的優(yōu)化可以有效的提高代碼的運行效率。

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