可能有很多學(xué)習(xí)Java的朋友還不知道Java的運行原理、Java虛擬機是怎么工作的，本文將為你詳細講解(JVM)Java 虛擬機。

　　在Java中引入了虛擬機的概念，即在機器和編譯程序之間加入了一層抽象的虛擬的機器。這臺虛擬的機器在任何平臺上都提供給編譯程序一個的共同的接口。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然后由解釋器來將虛擬機代碼轉(zhuǎn)換為特定系統(tǒng)的機器碼執(zhí)行。在Java中，這種供虛擬機理解的代碼叫做字節(jié)碼(ByteCode)，它不面向任何特定的處理器，只面向虛擬機。每一種平臺的解釋器是不同的，但是實現(xiàn)的虛擬機是相同的。Java源程序經(jīng)過編譯器編譯后變成字節(jié)碼，字節(jié)碼由虛擬機解釋執(zhí)行，虛擬機將每一條要執(zhí)行的字節(jié)碼送給解釋器，解釋器將其翻譯成特定機器上的機器碼，然后在特定的機器上運行。

　　可以說，Java虛擬機是Java語言的基礎(chǔ)。它是Java技術(shù)的重要組成部分。Java虛擬機是一個抽象的計算機，和實際的計算機一樣，它具有一個指令集并使用不同的存儲區(qū)域。它負責(zé)執(zhí)行指令，還要管理數(shù)據(jù)、內(nèi)存和寄存器。Java解釋器負責(zé)將字節(jié)代碼翻譯成特定機器的機器代碼。Java是一種簡單的語言。它用到的概念不多，而且多為程序員所熟悉。如果你是一名程序員，掌握Java對你來說是易如反掌的事。即使你沒有學(xué)過任何編程語言，學(xué)習(xí)Java也要比學(xué)習(xí)C++要容易的多。

　　由于Java最初是為控制電子產(chǎn)品設(shè)計的，因此它必須簡單明了。為了保證這種簡單性，Java去掉了C++中許多復(fù)雜的、冗余的、有二義性的概念，例如操作符重載、多繼承、數(shù)據(jù)類型自動轉(zhuǎn)換等。為了將程序員從復(fù)雜的內(nèi)存管理的負擔(dān)中解脫出來，同時也是為了減少錯誤，Java使用了自動內(nèi)存垃圾收集機制，程序員只要在需要的時候申請即可，不需要釋放,而由Java自己來收集、釋放內(nèi)存中的無用的塊。

　　與C++相比，Java有著更強的面向?qū)ο筇匦裕且环N比較純粹的面向?qū)ο笳Z言。一般我們使用的一些所謂的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，如C++，Object Pascal等，實際上都是一種混合型的語言，即在過程式的語言中加上面向?qū)ο蟮臄U展。在Java中，幾乎萬物皆對象，就連一些基本數(shù)據(jù)類型，如整型、字符型、浮點型等，在Java中都可以作為對象處理。Java的面向?qū)ο筇匦詭缀蹩梢耘cSmalltalk媲美，但是其適用于分布式計算環(huán)境的特性卻遠遠超過了Smalltalk。

　　Java是一種支持分布式操作的程序設(shè)計語言。使用Java提供的URL類，用戶可以象訪問本地文件一樣訪問網(wǎng)絡(luò)上的對象，使用非常方便。在客戶機/服務(wù)器的模式下，Java還可以將運算從服務(wù)器端分散到客戶端，提高系統(tǒng)的效率，避免了服務(wù)器的瓶頸制約。Java的網(wǎng)絡(luò)類庫支持分布式的編程。Socket類提供可靠的流式網(wǎng)絡(luò)的連接，支持TCP/IP協(xié)議。通過編寫協(xié)議句柄，程序員還可以擴充Java支持的協(xié)議集合。

　　Java提供非常有效的安全控制。由于Java應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)程序的開發(fā)，因而安全性變的至關(guān)重要。因為Java小程序需要下載到客戶端解釋執(zhí)行，所以，如果沒有安全控制，就會給一些網(wǎng)絡(luò)黑客以可乘之機，這對用戶來說是非常危險的。所幸的是，Java的安全機制可以有效的防止病毒程序的產(chǎn)生、下載程序?qū)Ρ镜匚募到y(tǒng)的破壞，以及網(wǎng)絡(luò)黑客竊取密碼和入侵。

　　Java是一種非常健壯的語言。因為在Java中使用了以下手段：

　　不支持指針。在C++程序中，指針的錯誤使用通常的程序中BUG的元兇。在Java中徹底去掉了指針，杜絕了內(nèi)存的非法訪問，從而保證了程序的可靠性。

　　強類型語言

　　自動內(nèi)存垃圾收集機制。Java自動收集無用的內(nèi)存單元，進而防止了由于內(nèi)存泄漏導(dǎo)致的動態(tài)內(nèi)存分配問題。

　　完善的異常處理機制，既簡化了錯誤處理任務(wù)和恢復(fù)，也增加了程序的可讀性。

　　Java具有非常好的平臺無關(guān)性和可移植性。因為Java最初是為對電子產(chǎn)品編程而設(shè)計的，所以它具有完美的平臺無關(guān)性。它使用一種與平臺無關(guān)的代碼──字節(jié)碼，而不是通常的特定機器上的機器碼，由平臺上的Java虛擬機中的Java解釋器解釋執(zhí)行。Java虛擬機是免費的，在許多平臺上都有。

　　Java提供了良好的可移植性。使用Java作為編程語言，只要進行一次程序開發(fā)工作，所開發(fā)的程序不需要經(jīng)過任何改動，便能在各種平臺上運行。Java使用兩種方法使Java的應(yīng)用程序不依賴與具體的系統(tǒng)：

　　采用基于國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)類型。Java的原始數(shù)據(jù)類型在任何機器上都是一樣的，例如整型總是32位，長整型總是64位等。

　　提供了一個用于訪問底層操作系統(tǒng)功能的可擴展類庫。

　　Java是一種高性能的語言。“魚與熊掌不可兼得”，通常，健壯性、安全性、平臺無關(guān)性、可移植性等方面的提高總是要以犧牲性能為代價的。Java也不例外，Java的內(nèi)存管理增加了運行時系統(tǒng)的復(fù)雜性，因為Java運行時系統(tǒng)必須內(nèi)嵌一個內(nèi)存管理模塊;同樣，Java程序的解釋執(zhí)行的效率也要低于直接執(zhí)行編譯后的源碼的效率。但是Java采用了一些很好的措施來彌補這些性能上的差距：

　　生成高效的字節(jié)碼。Java字節(jié)碼的設(shè)計充分考慮了性能的因素，字節(jié)碼的格式簡單，解釋器可以生成高效的機器碼。

　　提供了即時編譯和嵌入C代碼的可選措施。即時編譯是指在運行時把字節(jié)碼編譯成機器碼。支持多線程。Java提供了對多線程的語言級的接口，而且Java環(huán)境本身就是多線程的。

　　Java對多線程有良好的支持。多線程技術(shù)可以提高程序執(zhí)行的并發(fā)度，提高圖形用戶界面的交互性能。Java提供了語言內(nèi)置的多線程控制，簡化了多線程應(yīng)用程序的開發(fā)，還支持線程的同步控制。

　　Java是一種動態(tài)的語言。動態(tài)特性是面向?qū)ο筇匦缘囊粋€延伸，它使得程序能夠適應(yīng)不斷變化的執(zhí)行環(huán)境。Java的動態(tài)性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　Java的類有運行時的表示，這樣，即使在運行時刻，程序也能辨別類之間的關(guān)系和類型信息，可以動態(tài)的從本地或網(wǎng)上把一個類鏈接到運行系統(tǒng)中去。

　　Java的類在運行過程中動態(tài)的裝載，因此，Java可以在分布式的環(huán)境中動態(tài)的維護應(yīng)用程序和Java類庫之間的一致性。當(dāng)類庫升級后，應(yīng)用程序無需重新編譯，也一樣可以利用新類庫中新增的功能。

　　支持動態(tài)數(shù)據(jù)類型和動態(tài)協(xié)議。通過編寫協(xié)議句柄，Java可以支持新的、自定義的傳輸協(xié)議，編寫內(nèi)容句柄，可以支持新的數(shù)據(jù)類型。