字节码解释器与即时编译

⑴ 解释器的解释编译

解释器运行程序的方法有：
1.直接运行高级编程语言 （如 Shell 自带的解释器）
2.转换高级编程语言码到一些有效率的字节码 (Bytecode)，并运行这些字节码
3.以解释器包含的编译器对高级语言编译，并指示处理器运行编译后的程序 (例如:JIT)
Perl，python，MATLAB，与Ruby是属于第二种方法，而UCSD Pascal则是属于第三种方式。在转译的过程中，这组高级语言所写成的程序仍然维持在源代码的格式（或某种中继语言的格式），而程序本身所指涉的动作或行为则由解释器来表现。
使用解释器来运行程序会比直接运行编译过的机器码来得慢，但是相对的这个直译的行为会比编译再运行来得快。这在程序开发的雏型化阶段和只是撰写试验笑销仔性的代码时尤其来得重要，因为这个“编辑-直译-除错”的循环通常比“编辑-编译-运行-除错”的循环来得省时许多。
在解释器上运行程序比直接运行编译过的代码来得慢，是因为解释器每次都必须去分析并转译它所运行到的程序行，而编译过的程序就只是直接运行。这个在运行时的分析被称为直译式的成本。在解释器中，变量的访问也是比较慢的，因为每次要访问变量的时候它都必须找出该变量实际存储的位置，而不像编译过的程序在编译碰汪的时候就决定好了变量的位置了。
在使用解释器来达到较快的开发速度和使用编译器来达到较快的运行进度之间是有许多妥协的。有些系统(例如有一些LISP)允许直译和编译的代码互相调用并共享变量。这意味着一旦一个子程序在解释器中被测试并除错过之后，它就可以被编译以获得较快的运行进度。许多解释器并不像其名称所说的那样运行原始代斗野码，反而是把原始代码转换成更压缩的内部格式。举例来说，有些BASIC的解释器会把keywords取代成可以用来在jump table中找出相对应指令的单一byte符号。解释器也可以使用如同编译器一般的文字分析器（lexical analyzer）和语法分析器（parser）然后再转译产生出来的抽象语法树（abstract syntax tree）。
可携性佳，直译式程序相较于编译式程序有较佳的可携性，可以容易的在不同软硬件平台上运行。而编译式程序经过编译后的程序则只限定于运行在开发环境平台。

⑵ java的‘编译器’与‘即时编译器’有什么区别

你好！编译器（在windows下，javac.exe）将源代码（java文件）编译为字节码（bytecode），存放在class文件中。

字节码不能直接在机器上执行，而是通过虚拟机（windows下是java.exe）执行。具体的执行方式有两种：

1. 一般情况下解释执行。解释执行并不是“解释为用c++语言写成的程序”，而是jvm把字节码看成脚本，根据字节码中的指令，由JVM去调用实际的本地方法。

2. 在打开了JIT参数的前提下，jvm会把执行过程中发现的热点位置，由jvm内部的即时编译器编译为本地机器码直接执行。
编译器将java文件编译为class文件，解释器将class文件变为机器语言

⑶ 谁能简单阐述下java编译执行的过程

Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。

只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。

本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程，随后对JVM规格描述作一说明。

一.Java源文件的编译、下载、解释和执行

Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。

Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码?字节码。

这一编译过程同C/C++的编译有些不同。

当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。

因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。

Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。

这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。

运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。

解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。

装入代码的工作由"类装载器"（classloader）完成。

类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。

当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。

除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。

在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内，而所有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。

这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。

当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。

解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。

通过在这一阶段确定代码的内存布局，Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码对地址的非法访问。

随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。

校验器可发现操作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。

通过校验后，代码便开始执行了。

Java字节码的执行有两种方式：

1.即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。

2.解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程序的所有操作。

通常采用的是第二种方法。

由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作

具有较高的效率。

对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

二.JVM规格描述

JVM的设计目标是提供一个基于抽象规格描述的计算机模型，为解释程序开发人员提很好的灵活性，同时也确保Java代码可在符合该规范的任何系统上运行。

JVM对其实现的某些方面给出了具体的定义，特别是对Java可执行代码，即字节码(Bytecode)的格式给出了明确的规格。

这一规格包括操作码和操作数的语法和数值、标识符的数值表示方式、以及Java类文件中的Java对象、常量缓冲池在JVM的存储映象。

这些定义为JVM解释器开发人员提供了所需前散的信息和开发环境。

Java的设计者希望给开发人员以随心所欲使用Java的自由。

JVM定义了控制Java代码解释执行纤悔码和具体实现的五种规格，它们是：

JVM指令系统

JVM寄存器

JVM栈结构

JVM碎片回收堆

JVM存储区

2.1JVM指令系统

JVM指令系统同其他计算机的指令系统极其相似。

Java指令也是由操作码和操作数两部分组成。

操作码为8位二进制数，操作数进紧随在操作码的后面，其长度根据需要而不同。

操作毁哪码用于指定一条指令操作的性质（在这里我们采用汇编符号的形式进行说明），如iload表示从存储器中装入一个整数，anewarray表示为一个新数组分配空间，iand表示两个整数的"与"，ret用于流程控制，表示从对某一方法的调用中返回。

当长度大于8位时，操作数被分为两个以上字节存放。

JVM采用了"bigendian"的编码方式来处理这种情况，即高位bits存放在低字节中。

这同Motorola及其他的RISCCPU采用的编码方式是一致的，而与Intel采用的"littleendian"的编码方式即低位bits存放在低位字节的方法不同。

Java指令系统是以Java语言的实现为目的设计的，其中包含了用于调用方法和监视多先程系统的指令。

Java的8位操作码的长度使得JVM最多有256种指令，目前已使用了160多种操作码。

2.2JVM指令系统

所有的CPU均包含用于保存系统状态和处理器所需信息的寄存器组。

如果虚拟机定义较多的寄存器，便可以从中得到更多的信息而不必对栈或内存进行访问，这有利于提高运行速度。

然而，如果虚拟机中的寄存器比实际CPU的寄存器多，在实现虚拟机时就会占用处理器大量的时间来用常规存储器模拟寄存器，这反而会降低虚拟机的效率。

针对这种情况，JVM只设置了4个最为常用的寄存器。

它们是：

pc程序计数器

optop操作数栈顶指针

frame当前执行环境指针

vars指向当前执行环境中第一个局部变量的指针

所有寄存器均为32位。

pc用于记录程序的执行。

optop,frame和vars用于记录指向Java栈区的指针。

2.3JVM栈结构

作为基于栈结构的计算机，Java栈是JVM存储信息的主要方法。

当JVM得到一个Java字节码应用程序后，便为该代码中一个类的每一个方法创建一个栈框架，以保存该方法的状态信息。

每个栈框架包括以下三类信息：

局部变量

执行环境

操作数栈

局部变量用于存储一个类的方法中所用到的局部变量。

vars寄存器指向该变量表中的第一个局部变量。

执行环境用于保存解释器对Java字节码进行解释过程中所需的信息。

它们是：上次调用的方法、局部变量指针和操作数栈的栈顶和栈底指针。

执行环境是一个执行一个方法的控制中心。

例如：如果解释器要执行iadd(整数加法)，首先要从frame寄存器中找到当前执行环境，而后便从执行环境中找到操作数栈，从栈顶弹出两个整数进行加法运算，最后将结果压入栈顶。

操作数栈用于存储运算所需操作数及运算的结果。

2.4JVM碎片回收堆

Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。

解释器具体承担为类实例分配空间的工作。

解释器在为一个实例分配完存储空间后，便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。

一旦对象使用完毕，便将其回收到堆中。

在Java语言中，除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。

对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。

这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。

在SUN公司开发的Java解释器和HotJava环境中，碎片回收用后台线程的方式来执行。

这不但为运行系统提供了良好的性能，而且使程序设计人员摆脱了自己控制内存使用的风险。

2.5JVM存储区

JVM有两类存储区：常量缓冲池和方法区。

常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。

方法区则用于存储Java方法的字节码。

对于这两种存储区域具体实现方式在JVM规格中没有明确规定。

这使得Java应用程序的存储布局必须在运行过程中确定，依赖于具体平台的实现方式。

JVM是为Java字节码定义的一种独立于具体平台的规格描述，是Java平 *** 立性的基础。

目前的JVM还存在一些限制和不足，有待于进一步的完善，但无论如何，JVM的思想是成功的。

对比分析：如果把Java原程序想象成我们的C++原程序，Java原程序编译后生成的字节码就相当于C++原程序编译后的80x86的机器码（二进制程序文件），JVM虚拟机相当于80x86计算机系统,Java解释器相当于80x86CPU。

在80x86CPU上运行的是机器码，在Java解释器上运行的是Java字节码。

Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”,但该“CPU”不是通过硬件实现的，而是用软件实现的。

Java解释器实际上就是特定的平台下的一个应用程序。

只要实现了特定平台下的解释器程序，Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行，这是Java跨平台的根本。

当前，并不是在所有的平台下都有相应Java解释器程序，这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因，它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。

⑷ Python 编译器与解释器

编译器是整体编译再执行，而解释器是边解释便执行。

举个简单的例子，编译器就相当于你买了一桶海底捞，那么所有海底捞食材都是整体“编译”好，只要通过倒水（执行）就可以吃，而解释器相当于你去海底捞门店，然后菜是一道一道上（一条一条解释这是啥菜），你是一道一道放入汤中吃（执行）。

编译器 的特点是：

解释器 的特点是：

python的源文件通过解释器进行模块的加载及链接，然后将解释完成的字节码存入内存，提供给CPU进行操作，然后写入本地的.pyc文件,其触发条件是判断 是否存在.pyc文件+比较源文件与编译的.pyc文件的时间戳

⑸ 楼上说的不对,VB不是解释性语言,它也是编译性语言! 什么是解释性语言什么是编译性语言还有什么语言

计算机不能直接理解高级语言，只能直接理解机器语言，所以必须要把高级语言翻译成机器语言，计算机才能值型高级语言编写的程序。

翻译的方式有两种，一个是编译，一个是解释。两种方式只是翻译的时间不同。编译型语言写的程序执行之前，需要一个专门的编译过程，把程序编译成为机器语言的文件，比如exe文件，以后要运行的话就不用重新翻译了，直接使用编译的结果就行了（exe文件），因为翻译只做了一次，运行时不需要翻译，所以编译型语言的程序执行效率高。

解释则不同，解释性语言的程序不需要编译，省了道工序，解释性语言在运行程序的时候才翻译，比如解释性basic语言，专门有一个解释器能够直接执行basic程序，每个语句都是执行的时候才翻译。这样解释性语言每执行一次局颤就要翻译一次，效率比较低。
什么是脚本语言？

1.脚本语言(JavaScript,VBscript等)介于HTML和C,C++,Java,C#等编程语言之间。
HTML通常用于格式化和链结文本。而编程语言通常用于向机器发出一系列复杂的指令。
2.脚本语言与编程语言也有很多相似地方，其函数与编程语言比较相象一些,其也涉及到变量。与编程语言之间最大的区别是编程语言的语法和规则更为严格和复杂一些.
3.与程序代码的关系:脚本也是一种语言，其同样由程序代码组成。
注：脚本语言一般都有相应的脚本引擎来解释执行。 他们一般需要解释器才能运行。JAVASCRIPT,ASP,PHP,PERL都是脚本语言。C/C++编译、链接后，可形成独立执行的exe文件。
4.脚本语言是一种解释性的语言,例如vbscript,javascript,installshield script等等,它不象c\c++等可以编译成二进制代码,以可执行文件的形式存在.
脚本语言不需要编译，可以直接用，由解释器来负责解释。
5.脚本语言一般都是以文本形式存在,类似于一种命令.
举个例子说,如果你建立了一个程序,叫aaa.exe,可以打开.aa为扩展名的文件.
你为.aa文件的编写指定了一套规则(语法),当别人编写了.aa文件后,你的程序用这种规则来理解编写人的意图,并作出回应.那么,这一套规则就是脚本语言.

JAVA语言

java很特殊，java程序也需要编译，但桐腔败是没有直接编译称为机器语言，而是编译称为字节码，然后用解释方式执行字节码。Java既可以被编译，也可以被解释。通过编译器，可以把Java程序翻译成一种中间代码 - 称为字节码 - 可以被Java解释器解释的独立于平台的代码。通过解释器，每条Java字节指令被分析，然后在计算机上运行。只需编译一次，程序运行时解释执行。下图说明了它是如何工作的：

可以把Java字节码看作运行在Java虚拟机（Java VM）上的机器代码指令。每中Java解释器，不管是Java开发工具还是可以运行Java小应用程序的Web浏览器，都是一种Java VM的实例。JavaVM也可以由硬件实现。

Java字节码使“写一次，到处运行”成为可能。可以在任何有Java编译器的平台上把Java程序编译成字节码。这个字节码可以运行在任何Java VM上。例如，同一个Java程序可以运行在WindowsNT、Solaris和Macintosh上。

Java平台

平台是程序运行的硬件或软件环境。Java平台与大多数其它平台不同之处在于它是运行于其它基于硬件平台的纯软件平台。大多数其它平台是硬件和操作系统的结合。

Java平台由两部分组成：

* Java虚拟机（Java VM）
* Java应用程序界面（Java API）

我们已经介绍了Java VM，它是Java平台的基础，可以移植到各种基于硬件的平台上。Java API是软件组件的集合，它们提供了很多有用的功能，如图
形用户界面（GUI）。Java API被分组圆乎为相关组件的库（包）。

下图描述了一个运行在Java平台上的Java程序，如应用程序（application）或小应用程序（applet）。如图中显示的，JavaAPI和VM把Java程序从硬件依赖中分离出来。

作为一种独立于平台的环境，Java比本地代码慢一些。然而，聪明的编译器、很好地调制过的解释器和即时字节码编译器可以在不牺牲可移植性的条件下使Java的表现接近本地代码。

⑹ 即时编译器和JAVA解释器的区别

即时编译器预先把程序编译完成，当执行时就直接调用。
而JAVA解释器则是当需要调用该代码时才临时编译解释，而且没执行一次就要编译一次，而即时编译器则是一次编译多次执行。

⑺ jsp里的java代码是在前台执行还是后台执行

后台执行。

JSP的工作原理。

（1）当用户访问一个JSP页面时，回想一个Servlet容器（Tomcat）发出请求；
（2）如果是第一次请求页面，或页面有所改动，则servlet容器首先要把JSP页面（假设为test.jsp）转化为Servlet代码（test.java），再凯桐将其转化为（test.class文件）；盯闷坦
（3）JSP容器负责调用从JSP转换来的servlet，这些servlet负责提供服务相应用户请求（比如客户端发送表单，要求servlet：formprocessor.java来处理，则容器会建立一个线程，调用formprocessor.java来处理该请求）；如果用户有多个请求，则容器会建立多个线程处理多个请求；
（4）容器执行字节码文件（包括调用的servlet：formprocessor.java字节吗），并将罩碧其结果返回到客户端；（返回的最终方式是有servlet输出html格式的文件流）
所以java的代码编译都是后台编译执行的。

⑻ Java编译过程与c/c++编译过程有何不同

你对Java编译过程和编译原理，Java编译程序将java源程序编译成jvm可执行代码--java字节码，并且Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址，这样就有效地保证了java的可移植性和安全性。
Java编译原理
1、Java编译过程与c/c++编译过程不同
Java编译程序将java源程序编译成jvm可执行代码--java字节码.
c/c++编译过程：
当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而生成的。因此在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。
Java编译过程：
Java编译器却不将对变量和方法的引中并用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址，这样就有效地保证了java的可移植性和安全性。
2、jvm工作原理
运行jvm字符码的工作是由解释器来完成的。解释执行过程分三步进行：代码的装入、代码的校验、和代码的执行。
装入代码的工作由“激芦类装载器classloader”完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被调
用的类。当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。在本台计算机的所有类都在同一地址空间中，而所卖铅迹有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。
当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。解释器为符号引用与特定的地址空间建立对应关系及查询表。通过在这一阶段确定代码的内布局，java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码的非法访问。
随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。校验器可以发现操作数栈益处、非法数据类型转化等多种错误。通过校验后，代码便开始执行了。
java字节码的执行有两种方式：
1）即时编译方式：解释器先将字节编译成机器码，然后再执行该机器码。
2）解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成java字节码程序的所有操作。本节关于Java编译的内容介绍到这里，请关注本节其他相关报道。

⑼ 简述java语言的运行机制

简单来说Java程序的运行机制

编写、编译、运行三个步骤。

运行机制 主要是指

编译、运行的过程

1、编译

Java编译器对源文件进行错误排查的过程，编译后将生成后缀名为.class的字节码文件。好让JVM(java虚拟机)里的解释器可以正常读取。

2、运行

三步代码的装入、代码的校验和代码的执行

2.1 、代码的装入

JVM控制解释器中的“类装载器”去读取和装载程序所需的类(class的字节码)。然后解释器开始建立类与类之间的关系。

2.2、代码的校验

字节码校验器进行检查：校验器可发现操作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。

2.3、代码的执行

执行也分两种情况

即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。

解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有操作。

通常采用的是第二种方法。由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作

本回答由电脑网络分类达人 化晓峰推荐