Java虛擬機和字節碼

在Java的世界有這樣一句名言：Write Once，Run AnyWhere（一次編寫，到處運行）

一、簡要

首先對開頭這句話進行解釋，用Java編程語言（當然也可以用Groovy、JRuby等語言）編寫的源文件，然後用對應的編譯器編譯成.class文件後，就可以在不同的平臺上運行，例如：Windows、Linux、Mac OS等。提供這種能力的平臺就是Java虛擬機以及運行在其上的字節碼，在Windows上安裝其對應的Java虛擬機版本後就可以直接運行字節碼文件，在Linux上安裝其對應的Java虛擬機版本後也可以直接運行字節碼文件。

二、Java虛擬機

能實現這種效果的原因，是由於Java虛擬機運行在平臺上，對下屏蔽了硬件底層的具體實現，對上提供了統一的接口。

如下就是Oracle公司爲各個平臺提供的Java虛擬機版本（以jre-8爲例）：

三、字節碼

1、定義：.class文件是由十六進制的值組成，而JVM以兩個十六進制值（即一個字節）爲一組進行讀取，因此稱之爲字節碼

2、特性：JVM規範要求每一個字節碼文件都要由十部分按照固定的順序組成，整體結構如下圖所示

3、下面以Java編程語言的Test.java爲例：

package cn.yxz;

public class TestJava {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World");
    }
}

編譯後用WinHex工具查看（也可以使用cmder，vim Test.clas，輸入:%!xxd並Enter），內容如下：

其中前四個字節：CA FE BA BE，稱爲魔數，它的唯一作用是用於確定這個文件是否爲一個能被Java虛擬機接受的Class文件。

4、除了Java語言外，還可以將使用Groovy語言編寫的源文件編譯成字節碼

首先安裝Groovy環境，參考文章：https://www.cnblogs.com/taoweizhong/p/10991434.html

然後編寫TestGroovy.groovy源文件，代碼如下：

class TestGroovy
{
    static void main(args)
    {

        def mygreeting = "Hello World"

        println mygreeting
    }
}

編譯後的TestGroovy.class文件部分內容如下：

總結：可以看出用java語言和Groovy語言編寫的源文件風格雖然不同，但是編譯後的字節碼格式其實是一致的，有點殊途同歸的感覺。

 

最後附上Java技術體系所包括的內容圖：

JDK：Java程序設計語言、JavaAPI類庫、Java虛擬機
JRE：JavaAPI類庫中的Java SE API子集、Java虛擬機