Java 程序语言的运行机制

Java 是一门高级语言，它既包含解释型语言的特征，也具有编译型语言的特征。因为 Java 应用程序是需要先经过编译，再进行解释两个步骤。

解释型和编译型

计算机按照程序的执行方式可以分为解释型和编译型。

解释型语言（Interpreted language）

这种类型的编程语言，会将代码一句一句直接运行，不需要像编译语言（Compiled language）一样，经过编译器先行编译为机器代码，之后再运行。这种编程语言需要利用解释器，在运行期，动态将代码逐句解释（interpret）为机器代码，或是已经预先编译为机器代码的子程序，之后再运行。

理论上，任何编程语言都可以是编译式，或解释型的。它们之间的区别，仅与程序的应用有关。许多编程语言同时采用编译器与解释器来实现，其中包括 Lisp，Ruby，JavaScript 与 Python。JAVA 及 C# 采用混合方式，先将代码编译为字节码，在运行时再进行解释。

编译型语言（Compiled language）

这类型的编程语言，通过编译器来实现。它不像解释型语言一样，由解释器将代码一句一句运行，而是以编译器，先将代码编译为机器代码，再加以运行。理论上，任何编程语言都可以是编译式，或直译式的。它们之间的区别，仅与程序的应用有关。

两者的优缺点

一般而言，用编译语言写成的程序，在运行期的运行速度，通常比用解释型语言写的程序快。因为程序在编译期，已经被预先编译成机器代码，可以直接运行，不用像解释型语言一样，还要多一道直译程序。

但是要先进行编译，之后才能运行程序，这也造成了编译语言的缺点。一般而言，编译语言的程序开发速度，以及调试时间，都是比较长的。因为它不像解释型语言可以写完一行，或一小段程序之后，马上运行，马上调试。解释型语言通常让程序开发的整体时间变少，在开发过程中，程序开发人员也可以更弹性、快速的测试自己的想法。

为了改善编译语言的效率而发展出的即时编译技术，已经缩小了这两种语言间的差距。这种技术混合了编译语言与解释型语言的优点，它像编译语言一样，先把程序源代码编译成字节码。到运行期时，再将字节码直译，之后运行。Java 与 LLVM 是这种技术的代表产物。

Java 的运行机制和 JVM

Java 语言相对于独立的解释型和编译型，又有一些不一样。区别在于编程器编译的不是最终可以运行的机器语言，而是能够运行在 Java 虚拟机（ JVM: Java Virtual Machine）中的字节码。Java 虚拟机只要是用来运行 Java字节码文件的虚拟机。不同的平台上编译器提供了统一的编程接口，而 Java 编译器只需要面向 Java 虚拟机，生成虚拟机能够运行的代码。然后由 Java 虚拟机解释执行，并且在虚拟机中把代码转换成平台能够识别的机器码来运行程序，从而做到了一次编译，多个平台运行的跨平台特性。

流程大概如下：

这里 JVM 也就是 Java 虚拟机中介的概念。原先你要去租房，你有一个要租房的“需求”（源代码），而每个房东都是你的“运行”环境。没看一次房子都需要单独的找到对应房子的房东进行 “租”（编译）的过程。这个时候，有个房屋托管（虚拟机）说，你不要找房东了太麻烦，我这有这个区的“房源”，你来找我就好，这样你以后租房子就可以只找这个中介就可以看这个区的房子，这样的话，你不用来回和不同的房东打交道，你也不需要知道这些房东是男是女，是好说话还是不好说话。但是既然是中间打的交道，就需要有一些性能的损耗（佣金）。并且你能看多少套房子，就取决于中介有多少房源。也就是 Java 虚拟机能在那运行，你的程序就可以在那运行。