JVM系列第3讲:到底什么是虚拟机?

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发布: 2025-08-31 09:10:01
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在不同操作系统上,软件包的格式各有不同。例如,windows 系统上的软件安装包通常是 .exe 格式,而在 mac osx 系统上则是 .dmg 格式。这是因为不同操作系统的底层实现不同,导致 .exe 文件编译成的机器码只能被 windows 系统识别,而 .dmg 文件编译成的代码只能被 mac osx 系统识别。

JVM系列第3讲:到底什么是虚拟机?然而,系统软件无法跨平台是一个普遍的问题。熟悉 Java 的开发者会发现,Java 代码可以在 Linux、Windows 等不同系统上运行,且无需为每个系统生成不同的代码。那么,Java 是如何实现这一功能的呢?

Java 语言的独特之处在于,它不直接将代码编译成特定系统的机器码,而是编译成一种称为字节码的中间语言规范。无论是 Windows、Mac OSX 还是 Linux,Java 程序首先被编译成字节码文件,然后才能运行。

尽管如此,字节码文件本身并不能被各个系统直接理解。这时,Java 虚拟机(JVM)就发挥了关键作用。JVM 会解析字节码文件,并将其翻译成相应操作系统能理解的机器码。

JVM系列第3讲:到底什么是虚拟机?简而言之,对于同一份 Java 源码文件,编译成字节码后,无论是 Linux 还是 Windows 系统都无法直接识别。这时,JVM 就像一个翻译官,在 Linux 系统上将字节码翻译成 Linux 机器码,在 Windows 系统上翻译成 Windows 机器码。这样,Java 实现了“一次编写,到处运行”的目标。

在 JVM 出现之前,为了在不同系统上运行软件,开发者必须为每个平台编写不同的代码。但有了 JVM 之后,开发者只需按照特定规范编写和编译代码,生成字节码文件,JVM 会将这些字节码转换成相应的 Windows 或 Mac 机器码。虽然最终还是会生成两份机器码,但开发者只需编写一次代码,JVM 承担了重复的工作,提高了开发效率。

许多初学者对 JVM 存在误解,认为它只能运行 Java 代码。实际上,JVM 运行的是字节码文件。如果你用 PHP 编写代码,并使用特定编译器生成符合字节码规范的文件,JVM 也可以运行。

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JVM系列第3讲:到底什么是虚拟机?因此,尽管名为 Java 虚拟机,但它与 Java 语言本身没有直接关系。JVM 只是按照 Java 虚拟机规范读取 Class 文件,并解析、执行字节码指令。如果你足够强大,完全可以编写一个编译器,将 PHP 代码编译成符合 JVM 规范的字节码文件,JVM 同样可以执行。

准确地说,JVM 与字节码文件(Class 文件)紧密相关。

最后,让我们回顾一下,虚拟机到底是什么?实际上,Java 虚拟机就是一个字节码翻译器,它将字节码文件翻译成各个系统对应的机器码,确保字节码文件能在各个系统上正确运行。

参考资料:

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