北大青鳥北京學校學術部技術專家認為,Java作為目前最主流的技術平臺,已經成為IT人員應用最多的技術。要想更好的掌握Java技術,深入理解底層的技術處理細節必不可少。那么從這篇文章開始,北大青鳥北京學校專家將陸續為大家介紹Java四大核心技術,相信這對提升我們對整個Java平臺的理解力是很有幫助的。
四大核心技術之一:Java虛擬機
北大青鳥北京校區技術專家介紹:Java虛擬機的主要任務是裝在class文件并且執行其中的字節碼。Java虛擬機包含一個類裝載器,它可以從程序和API中裝載class文件。Java API中只有程序執行時需要的那些類才會被裝載。字節碼由執行引擎來執行。
不同的Java虛擬機中,執行引擎可能實現得非常不同。在由軟件實現的虛擬機中,最簡單的執行引擎就是一次性解釋字節碼。另一種執行引擎更快,但是也更消耗內存,叫做"即時編譯器(just-in-time compiler)"。在這種情況下,第一次被執行的字節碼會被編譯成本地機器代碼。編譯出的本地機器代碼會被緩存,當方法以后被調用的時候可以重用。第三種執行引擎是自適應優化器。在這種方法里,虛擬機開始的時候解釋字節碼,但是會監視運行中程序的活動,并且記錄下使用最頻繁的代碼段。程序運行的時候,虛擬機只把那些活動最頻繁的代碼編譯成本地代碼,其他的代碼由于使用得不是很頻繁,繼續保留為字節碼-由虛擬機繼續解釋它們。一個自適應的優化器可以使得Java虛擬機在80%~90%的時間里執行被優化過的本地代碼,而只需要編譯10%~20%的對性能有影響的代碼。
北大青鳥北京校區技術專家介紹:當Java虛擬機是由主機操作系統上的軟件實現的時候,Java程序通過調用本地方法(native method)和主機交互。Java中有兩種方法: Java方法和本地方法。Java方法是由Java語言編寫,編譯成字節碼文件,存儲在class文件中的。本地方法是由其他語言(比如c,c++或匯編語言)編寫的,編譯成何處理器相關的機器代碼。本地方法保存在動態鏈接庫中,格式是各個平臺專有的。運行中Java程序調用本地方法時,虛擬機裝載包含這個本地方法的動態庫,并調用這個方法。本地方法是聯系Java程序和底層主機操作系統的連接方法。
通過本地方法,Java程序可以直接訪問底層操作系統的資源。一個本地方法接口(Java Native Interface, JNI)-使得本地方法可以在特定主機系統的任何一個Java平臺實現上運行。
如果希望使用特定主機上的資源,它們又無法從Java API訪問,那么可以寫一個平臺相關的Java程序來調用本地方法。如果希望保證程序的平臺無關性,那么只能通過Java API(以后文章中將講解此技術)來訪問底層系統資源。(北大青鳥北京校區提供,未完待續)