Java的四個(gè)核心概念

　　Java已經(jīng)成為一個(gè)龐大而復(fù)雜的技術(shù)平臺(tái)，對(duì)于開發(fā)人員而言，要想更好的掌握J(rèn)ava技術(shù)，深入理解底層的技術(shù)處理細(xì)節(jié)必不可少。下面介紹下Java的四個(gè)核心概念：

　　1.Java虛擬機(jī)

　　Java虛擬機(jī)的主要任務(wù)是裝在class文件并且執(zhí)行其中的字節(jié)碼。Java虛擬機(jī)包含一個(gè)類裝載器，它可以從程序和 API中裝載class文件。Java API中只有程序執(zhí)行時(shí)需要的那些類才會(huì)被裝載。字節(jié)碼由執(zhí)行引擎來執(zhí)行。不同的Java虛擬機(jī)中，執(zhí)行引擎可能實(shí)現(xiàn)得非常不同。在由軟件實(shí)現(xiàn)的虛擬機(jī)中，最簡(jiǎn)單的執(zhí)行引擎就是一次性解釋字節(jié)碼。

　　另一種執(zhí)行引擎更快，但是也更消耗內(nèi)存，叫做“即時(shí)編譯器（just-in-TIme compiler）”。在這種情況下，第一次被執(zhí)行的字節(jié)碼會(huì)被編譯成本地機(jī)器代碼。編譯出的本地機(jī)器代碼會(huì)被緩存，當(dāng)方法以后被調(diào)用的時(shí)候可以重用。

　　第三種執(zhí)行引擎是自適應(yīng)優(yōu)化器。在這種方法里，虛擬機(jī)開始的時(shí)候解釋字節(jié)碼，但是會(huì)監(jiān)視運(yùn)行中程序的活動(dòng)，并且記錄下使用最頻繁的代碼段。程序運(yùn)行的時(shí)候，虛擬機(jī)只把那些活動(dòng)最頻繁的代碼編譯成本地代碼，其他的代碼由于使用得不是很頻繁，繼續(xù)保留為字節(jié)碼-由虛擬機(jī)繼續(xù)解釋它們。

　　一個(gè)自適應(yīng)的優(yōu)化器可以使得Java虛擬機(jī)在80%~90%的時(shí)間里執(zhí)行被優(yōu)化過的本地代碼，而只需要編譯10%~20%的對(duì)性能有影響的代碼。

　　2.類裝載器的體系結(jié)構(gòu)

　　一個(gè)Java應(yīng)用程序可以使用兩種類裝載器：“啟動(dòng)（bootstrap）”類裝載器和用戶定義的類裝載器。啟動(dòng)類裝載器（這是系統(tǒng)中唯一的）是Java虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的一部分。啟動(dòng)類裝載器通常使用某種默認(rèn)方式從本地磁盤中裝載類，包括Java API類（啟動(dòng)類裝載器也被稱為原始類裝載器、系統(tǒng)類裝載器或者默認(rèn)類裝載器）。

　　Java應(yīng)用程序能夠在運(yùn)行時(shí)安裝用戶定義的類裝載器，這種類裝載器能夠使用自定義的方式來裝載類。例如，從網(wǎng)絡(luò)下載class文件。盡管啟動(dòng)類裝載器是虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的本質(zhì)部分，而用戶定義的類裝載器不是，但用戶定義的類裝載器能夠用Java來編寫，能夠被編譯成class文件，能夠被虛擬機(jī)裝載，還能夠像其它對(duì)象一樣實(shí)例化。

　　3.Java class文件

　　Java class文件主要在平臺(tái)無關(guān)性和網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性方面使Java更適合網(wǎng)絡(luò)。它在平臺(tái)無關(guān)性方面的任務(wù)是：為Java程序提供獨(dú)立于底層主機(jī)平臺(tái)的二進(jìn)制形式的服務(wù)。這種途徑途徑打破了C或者C++等語言所遵循的傳統(tǒng)，使用這些傳統(tǒng)語言寫的程序通常首先被編譯，然后被連接成單獨(dú)的、專門支持特定硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)的二進(jìn)制文件。

　　通常情況下，一個(gè)平臺(tái)上的二進(jìn)制可執(zhí)行文件不能在其他平臺(tái)上工作。而Java class文件時(shí)可以運(yùn)行在任何支持Java虛擬機(jī)的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)上的二進(jìn)制文件。

　　4.Java API

　　Java API通過支持平臺(tái)無關(guān)性和安全性，使得Java適應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。Java API是運(yùn)行庫(kù)的集合，它提供了一套訪問主機(jī)系統(tǒng)資源的標(biāo)準(zhǔn)方法。運(yùn)行Java程序時(shí)，虛擬機(jī)裝載程序的class文件所使用的Java API class文件。所有被裝載的class文件（包括從應(yīng)用程序中和從Java API中提取的）和所有已經(jīng)裝載的動(dòng)態(tài)庫(kù)（包含本地方法）共同組成了在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行的整個(gè)程序。