Java是如何实现平台无关性的?
相信对于很多Java开发来说,在刚刚接触Java语言的时候,就听说过Java是一门跨平台的语言,Java是平台无关性的,这也是Java语言可以迅速崛起并风光无限的一个重要原因。那么,到底什么是平台无关性?Java又是如何实现平台无关性的呢?
什么是平台无关性
平台无关性就是一种语言在计算机上的运行不受平台的约束,一次编译,到处执行(Write Once ,Run Anywhere)。
也就是说,用Java创建的可执行二进制程序,能够不加改变的运行于多个平台。
平台无关性好处: 作为一门平台无关性语言,无论是在自身发展,还是对开发者的友好度上都是很突出的。
因为其平台无关性,所以Java程序可以运行在各种各样的设备上,尤其是一些嵌入式设备,如打印机、扫描仪、传真机等。随着5G时代的来临,也会有更多的终端接入网络,相信平台无关性的Java也能做出一些贡献。
对于Java开发者来说,Java减少了开发和部署到多个平台的成本和时间。真正的做到一次编译,到处运行。
平台无关性的实现
对于Java的平台无关性的支持,就像对安全性和网络移动性的支持一样,是分布在整个Java体系结构中的。其中扮演者重要的角色的有Java语言规范、Class文件、Java虚拟机(JVM)等。
编译原理基础
讲到Java语言规范、Class文件、Java虚拟机就不得不提Java到底是是如何运行起来的。
我们在Java代码的编译与反编译那些事儿中介绍过,在计算机世界中,计算机只认识0和1,所以,真正被计算机执行的其实是由0和1组成的二进制文件。
但是,我们日常开发使用的C、C++、Java、Python等都属于高级语言,而非二进制语言。所以,想要让计算机认识我们写出来的Java代码,那就需要把他”翻译”成由0和1组成的二进制文件。这个过程就叫做编译。负责这一过程的处理的工具叫做编译器。
线程是程序运行的基本单位,一个程序中可以同时运行多个线程。如果程序被设置为多线程, 可以提高程序运行的效率和处理速度。
如何理解Java的平台独立性
Java有句非常有名的口号——“一次编写,到处运行”,依靠的就是JVM提供的平台独立性,本质上来讲,就是通过虚拟机技术,通过限制一些功能,达到屏蔽底层细节的目的。更具体得说,Java的平台独立性体现在两个方面:体系结构无关、可移植。
体系结构无关
JVM里设计了一套字节码指令系统,这套指令系统跟特定的体系结构没有关系。精心设计的字节码不仅可以在各个机器上运行,还可以迅速得翻译成本地机器的代码。解释字节码运行肯定比先编译后运行慢得多,因此虚拟机提供了即时编译子系统,用于将使用最频繁的字节码翻译成本地指令,这个策略十分有效。
可移植
- 与C和C++不同,Java规范中没有“依赖具体实现”的地方,基本数据类型的大小以及有关的算法都做了明确的定义。例如:在Java中int永远为32位整数,而在C/C++中,int可能是16位整数、32位整数,也可能是编译器提供商指定的其他大小。
- 作为系统组成部分的类库,定义了可移植的接口。例如:一个抽象的Window类给出了在UNIX、Windows和Mac OS环境不同的实现;文件路径分隔符——File.separator,针对不同的文件系统也有不同的实现。
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