JAVA编程的核心是JVM(java编程核心技术)

http://www.itjxue.com  2023-03-05 22:16  来源:未知  点击次数: 

jdk,jre,jvm三者分别表示什么,有何区别

JDK:给程序开FA者提供的开发工具箱,它除了包括完整的JRE,Java运行环境,还包含了其他供开FA者使用的工具包。

JRE:普通用户用来安装运行java,而程序员则要用JDK来编译、调试程序。

JVM:这是负责在运行程序时将字节转换成特定的机器代码,并且还有内存管理和垃圾回收的机制。

区别:

1、JDK用于开发,JRE用于运行java程序 ;

2、JDK和JRE中都包含JVM ;

3、JVM是java编程语言的核心并且具有平台的独立性。

深入探索Java工作原理:JVM,内存回收及其他

Java语言引入了Java虚拟机 具有跨平台运行的功能 能够很好地适应各种Web应用 同时 为了提高Java语言的性能和健壮性 还引入了如垃圾回收机制等新功能 通过这些改进让Java具有其独特的工作原理

.Java虚拟机

Java虚拟机(Java Virtual Machine JVM)是软件模拟的计算机 它可以在任何处理器上(无论是在计算机中还是在其他电子设备中)安全兼容地执行保存在 class文件中的字节码 Java虚拟机的 机器码 保存在 class文件中 有时也可以称之为字节码文件

Java程序的跨平台特性主要是指字节码文件可以在任何具有Java虚拟机的计算机或者电子设备上运行 Java虚拟机中的Java解释器负责将字节码文件解释成为特定的机器码进行运行 因此在运行时 Java源程序需要通过编译器编译成为 class文件

Java虚拟机的建立需要针对不同的软硬件平台来实现 既要考虑处理器的型号 也要考虑操作系统的种类 由此在SPARC结构 X 结构 MIPS和PPC等嵌入式处理芯片上 在UNIX Linux Windows和部分实时操作系统上都可实现Java虚拟机

.无用内存自动回收机制

在程序的执行过程中 部分内存在使用过后就处于废弃状态 如果不及时进行回收 很有可能会导致内存泄漏 进而引发系统崩溃 在C++语言中是由程序员进行内存回收的 程序员需要在编写程序时把不再使用的对象内存释放掉 这种人为管理内存释放的方法往往由于程序员的疏忽而致使内存无法回收 同时也增加了程序员的工作量 而在Java运行环境中 始终存在着一个系统级的线程 专门跟踪内存的使用情况 定期检测出不再使用的内存 并自动进行回收 避免了内存的泄露 也减轻了程序员的工作量

.代码安全性检查机制

安全和方便总是相对矛盾的 Java编程语言的出现使得客户端计算机可以方便地从网络上上传或下载Java程序到本地计算机上运行 但是如何保证该Java程序不携带病毒或者没有其他危险目的呢?为了确保Java程序执行的安全性 Java语言通过Applet程序来控制非法程序的安全性 也就是有了它才确保Java语言的生存

Java字节码的执行需要经过以下 个步骤

( )由类装载器(class loader)负责把类文件( class文件)加载到Java虚拟机中 在此过程需要检验该类文件是否符合类文件规范

( )字节码校验器(bytecode verifier)检查该类文件的代码中是否存在着某些非法操作 例如Applet程序中写本地计算机文件系统的操作

( )如果字节码校验器检验通过 由Java解释器负责把该类文件解释成为机器码进行执行

注意

Java虚拟机采用 沙箱 运行模式 即把Java程序的代码和数据都限制在一定内存空间里执行 不允许程序访问该内存空间以外的内存 如果是Applet程序 还不允许访问客户端机器的文件系统

Java的运行环境

无论哪种语言都需要有它特定的运行环境 也就是平台 Java语言同样不例外 但是如何理解Java程序与硬件环境无关呢?

几乎所有的语言都需要通过编译或者解释才可以被计算机执行 但是Java有一点不同 它同时需要这两个过程 其实 也正是因为这个原因才使Java这种语言具有了平台无关性 当完成一个Java源程序后 首先 通过Java翻译程序将它编译成一种叫做字节码的中间代码 然后再由Java平台的解释器将它转换成为机器语言来执行 这一平台的核心就是JVM

Java的编译过程与其他的语言不同 像C++这样的语言 在编译时它是与计算机的硬件平台信息密不可分的 编译程序通过查表将所有指令的操作数和操作码等转换成内存的偏移量 即程序运行时的内存分配方式 目的是保证程序正常运行 而Java却是将指令转换成为一种 class的文件 这种文件不包含硬件的信息 需要执行时只要经过安装有JVM的机器进行解释 创建内存分配后再通过查表来确定一条指令所在的地址 这样就有效地保证了Java的可移植性和安全性

Java平台具有这样的特性和它的结构有关 通常一个程序运行的平台是一个硬件或者软件运行的环境 目前比较流行的是Windows XP Linux Solaris和MacOS Java的平台不太一样 它由两个部分组成 即JVM和应用程序设计接口

.JVM

JVM是Java平台的核心 为了让编译产生的字节码能更好地解释与执行 因此把JVM分成了 个部分 JVM解释器 指令系统 寄存器 栈 存储区和碎片回收区

◆JVM解释器 即这个虚拟机处理字段码的CPU

◆JVM指令系统 该系统与计算机很相似 一条指令由操作码和操作数两部分组成 操作码为 位二进制数 主要是为了说明一条指令的功能 操作数可以根据需要而定 JVM有多达 种不同的操作指令

◆寄存器 JVM有自己的虚拟寄存器 这样就可以快速地与JVM的解释器进行数据交换 为了功能的需要 JVM设置了 个常用的 位寄存器 pc(程序计数器) optop(操作数栈顶指针) frame(当前执行环境指针)和vars(指向当前执行环境中第一个局部变量的指针)

◆JVM栈 指令执行时数据和信息存储的场所和控制中心 它提供给JVM解释器运算所需要的信息

◆存储区 JVM存储区用于存储编译过后的字节码等信息

◆碎片回收区 JVM碎片回收是指将使用过的Java类的具体实例从内存进行回收 这就使得开发人员免去了自己编程控制内存的麻烦和危险 随着JVM的不断升级 其碎片回收的技术和算法也更加合理 JVM 版后产生了一种叫分代收集技术 简单来说就是利用对象在程序中生存的时间划分成代 以此为标准进行碎片回收

.Java应用程序设计接口

Java Application Programming Interface简称Java API 其中文名为Java应用程序设计接口 它是一个软件集合 其中有许多开发时所需要的控件 可以用它来辅助开发

lishixinzhi/Article/program/Java/hx/201311/26733

java语言编程的核心是什么?

java语言编程的核心是面向对象。

Java提供了一个功能强大语言的所有功能,但几乎没有一点含混特征。C++安全性不好,但C和C++被大家接受,所以Java设计成C++形式,让大家很容易学习。Java去掉了C++语言中的指针运算、结构、typedefs、#define、需要释放内存等功能,减少了平常出错的50%,让Java的语言功能很精炼。而且,因为Java很小,所以整个解释器只需215K的RAM,并增加了一些很有用的功能,如自动收集碎片。Java实现了C++的基本面象对象技术并有一些增强,(为了语言简单,删除了一些功能)。Java处理数据方式和用对象接口处理对象数据方式一样。

Java的核心技术什么?

第一:Java虚拟机 Java虚拟机的主要任务是装在class文件并且执行其中的字节码。Java虚拟机包含一个类装载器,它可以从程序和API中装载class文件。Java API中只有程序执行时需要的那些类才会被装载。字节码由执行引擎来执行。不同的Java虚拟机中,执行引擎可能实现得非常不同。在由软件实现的虚拟机中,最简单的执行引擎就是一次性解释字节码。另一种执行引擎更快,但是也更消耗内存,叫做"即时编译器(just-in-time compiler)"。在这种情况下,第一次被执行的字节码会被编译成本地机器代码。编译出的本地机器代码会被缓存,当方法以后被调用的时候可以重用。第三种执行引擎是自适应优化器。在这种方法里,虚拟机开始的时候解释字节码,但是会监视运行中程序的活动,并且记录下使用最频繁的代码段。程序运行的时候,虚拟机只把那些活动最频繁的代码编译成本地代码,其他的代码由于使用得不是很频繁,继续保留为字节码-由虚拟机继续解释它们。一个自适应的优化器可以使得Java虚拟机在80%~90%的时间里执行被优化过的本地代码,而只需要编译10%~20%的对性能有影响的代码。 当Java虚拟机是由主机操作系统上的软件实现的时候,Java程序通过调用本地方法(native method)和主机交互。Java中有两种方法: Java方法和本地方法。Java方法是由Java语言编写,编译成字节码文件,存储在class文件中的。本地方法是由其他语言(比如c,c++或汇编语言)编写的,编译成何处理器相关的机器代码。本地方法保存在动态链接库中,格式是各个平台专有的。运行中Java程序调用本地方法时,虚拟机装载包含这个本地方法的动态库,并调用这个方法。本地方法是联系Java程序和底层主机操作系统的连接方法。

第二:类装载器的体系结构 一个Java应用程序可以使用两种类装载器:"启动(bootstrap)"类装载器和用户定义的类装载器。启动类装载器(这是系统中唯一的)是Java虚拟机实现的一部分。启动类装载器通常使用某种默认方式从本地磁盘中装载类,包括Java API类(启动类装载器也被称为原始类装载器、系统类装载器或者默认类装载器)。 Java应用程序能够在运行时安装用户定义的类装载器,这种类装载器能够使用自定义的方式来装载类。例如,从网络下载class文件。尽管启动类装载器是虚拟机实现的本质部分,而用户定义的类装载器不是,但用户定义的类装载器能够用Java来编写,能够被编译成class文件,能够被虚拟机装载,还能够像其它对象一样实例化。 由于有用户定义类装载器,所以不必再编译的时候就知道运行中的Java应用程序中最终会加入的所有的类。用户定义的类装载器使得在运行扩展Java应用程序成为可能。当它运行时,应用程序能够解决它需要哪些额外的类,能够决定是使用一个或是更多的用户定义的类装载器来装载。由于类装载器是用Java编写的,所以用任何在Java代码中可以表述的风格来进行类装载。这些类可以通过网络下载,可以从某些数据库中获取,甚至可以动态生成。 每一个类被装载的时候,Java虚拟机都监视这个类,看到它到底是被启动类装载器还是被用户定义类装载器装载。当被装载的类引用了另外一个类时,虚拟机就会使用装载第一个类的类装载器装载引用的类。例如,如果虚拟机使用一个特定的类装载器装载Volcano这个类,它就会使用这个类装载器装载Volcano类使用的所有类。 由于Java虚拟机采取这种方式进行类的装载,所以被装载的类默认情况下只能看到被同一个类装载器装载的别的类。通过这种方法,Java的体系结构允许在一个Java应用程序中建立多个命名空间。运行时的Java程序中的每一个类装载器都有自己的命名空间。 Java应用程序可以创建多少个(或多少种)被不同的类装载器装载的类存放在不同的命名空间中,它们不能相互访问,除非应用程序显示地允许这么做。当编写一个Java应用程序的时候,从不同源文件装载的类可以分隔在不同的命名空间中。通过这种方法,就能够使用Java类装载器的体系结构来控制任何不同源文件中装载的代码之间的相互影响,特别是能够阻止恶意代码获取访问或破坏善意代码的权限。 Web浏览器是一个动态扩展的例子,Web浏览器使用用户定义的类装载器从网络下载用于Java applet的class文件。Web浏览器使用一个用来安装用户定义类装载器的Java应用程序。这个用户定义的类装载器通常被称为Java Applet类装载器,它知道如何向HTTP服务器请求class文件。Java Applet可以作为动态扩展的例子,因为Java应用程序并不知道它什么时候会开始从网络下载浏览器请求的class文件。只有当浏览器遇到有Java applet的页面时,才决定是否需要下载class文件。 Web浏览器启动的Java应用程序通常为每个提供class文件的网络地址分别创建不同的用户定义类装载器,因此,不同的用户定义类装载器装载不同来源的class文件。这就可以把它们分别放置在Java主机应用程序的不同命名空间之下。由于不同来源的Java applet文件放置在不同的命名空间中,恶意的Java applet代码就不会直接访问从别的地方下载的class文件。这就能够限制或阻止不同来源的代码之间的相互访问。

第三:Java class文件 Java class文件主要在平台无关性和网络移动性方面使Java更适合网络。它在平台无关性方面的任务是:为Java程序提供独立于底层主机平台的二进制形式的服务。这种途径途径打破了C或者C++等语言所遵循的传统,使用这些传统语言写的程序通常首先被编译,然后被连接成单独的、专门支持特定硬件平台和操作系统的二进制文件。通常情况下,一个平台上的二进制可执行文件不能在其他平台上工作。而Java class文件时可以运行在任何支持Java虚拟机的硬件平台和操作系统上的二进制文件。 当编译和连接一个C++程序时,所获得的可执行二进制文件只能在指定的硬件平台和操作系统上运行,因为这个二进制文件包含了对目标处理器的机器语言。而Java编译器把Java源文件的指令翻译成字节码,这种字节码就是Java虚拟机的"机器语言"。class文件设计得紧凑,因此它们可以快速地在网络上传送。其次,由于Java程序是动态连接和动态扩展的,class文件可以在需要的时候才下载。这个特点使得Java应用程序能够安排从网络上下载class文件的时间,从而可以最大限度地减少终端用户的等待时间。

第四:Java API Java API通过支持平台无关性和安全性,使得Java适应于网络应用。Java API是运行库的集合,它提供了一套访问主机系统资源的标准方法。运行Java程序时,虚拟机装载程序的class文件所使用的Java API class文件。所有被装载的class文件(包括从应用程序中和从Java API中提取的)和所有已经装载的动态库(包含本地方法)共同组成了再Java虚拟机上运行的整个程序。 在一个平台能偶支持Java程序以前,必须在这个特定平台上明确地实现API的功能。为访问主机上的本地资源,Java API调用了本地方法。由于Java API class文件调用了本地方法,Java程序就不需要再调用它们了。通过这种方法,Java API class文件为底层主机提供了具有平台无关性、标准接口的Java程序。对Java程序而言,无论平台内部如何,Java API都会有同样的表现和可预测的行为。正是由于在每个特定的主机平台上明确地实现了Java虚拟机和Java API,因此,Java程序自身就能够成为具有平台无关性的程序。 Java API在Java安全性模型方面也有贡献。当Java API的方法进行任何有潜在危险的操作(比如进行本地磁盘写操作)之前,都会通过查询访问控制器来检验是否得到了授权。访问控制器是一个类,该类用来执行栈检验,已决定是否允许某种操作。

JRE和JVM有什么关系?

简单地说,jre包含jvm,jvm是运行java的核心虚拟机,而运行java程序不仅需要核心虚拟机,还需要其他的类加载器,字节码校验器,以及大量的基础类库。jre除了包含jvm外,还包含运行java程序的其他环境支持。

jre 即java运行时环境,全称是Java Runtime Environment,是java程序运行的必须条件。jvm (Java Virtual Machine) 即java虚拟机,是可以运行java字节码文件的虚拟计算机。

扩展资料

JRE是运行基于Java语言编写的程序所不可缺少的运行环境。也是通过它,Java的开发者才得以将自己开发的程序发布到用户手中,让用户使用。JRE中包含了Java virtual machine(JVM),runtime class libraries和Java application launcher,这些是运行Java程序的必要组件。

与大家熟知的JDK不同,JRE是Java运行环境,并不是一个开发环境,所以没有包含任何开发工具(如编译器和调试器),只是针对于使用Java程序的用户。

金字塔结构 JDK=JRE+JVM+其它?运行Java程序一般都要求用户的电脑安装JRE环境(Java Runtime Environment);没有jre,java程序无法运行;而没有java程序,jre就没有用武之地。

(责任编辑:IT教学网)

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