JVM虚拟机以及跨平台原理

相信大家已经了解到Java具有跨平台的特性，即“一次编译，到处运行”，例如在Windows下编写的程序，无需任何修改就可以在Linux下运行，这是C和C++很难做到的。

那么，跨平台是怎样实现的呢？这就要谈及Java虚拟机（Java Virtual Machine，简称 JVM）。

JVM也是一个软件，不同的平台有不同的版本。我们编写的Java源码，编译后会生成一种 .class 文件，称为字节码文件。Java虚拟机就是负责将字节码文件翻译成特定平台下的机器码然后运行。也就是说，只要在不同平台上安装对应的JVM，就可以运行 字节码文件，运行我们编写的Java程序。

而这个过程中，我们编写的Java程序没有做任何改变，仅仅是通过JVM这一”中间层“，就能在不同平台上运行，真正实现了”一次编译，到处运行“的目的。

JVM是一个”桥梁“，是一个”中间件“，是实现跨平台的关键，Java代码首先被编译成字节码文件，再由JVM将字节码文件翻译成机器语言，从而达到运行Java程序的目的。

注意：编译的结果不是生成机器码，而是生成字节码，字节码不能直接运行，必须通过JVM翻译成机器码才能运行。不同平台下编译生成的字节码是一样的，但是由JVM翻译成的机器码却不一样。

所以，运行Java程序必须有JVM的支持，因为编译的结果不是机器码，必须要经过JVM的再次翻译才能执行。即使你将Java程序打包成可执行文件（例如 .exe），仍然需要JVM的支持。

虽然JVM让Java实现了跨平台，却牺牲了效能，每次运行软件都要翻译字节码，内存占用多，CPU使用率高。

更加不能接受的是，操作系统默认不会安装JVM，用户安装你的程序之前，必须要安装JVM并正确设置，你可以要求小白用户安装你的软件，但是你能期望他了解JVM的有关知识并正确安装设置吗？

虽然你可以将JVM集成在你的程序中，自动安装并设置，不让用户干预，但是你希望附带一个比你的程序还要大好多的JVM吗？一个软件这样做或许可以接受，成千上万个软件都这样做，那用户要安装多少个JVM？磁盘空间要浪费多少？

种种原因，注定了Java客户端不利于推向市场，让小白用户接受。不过话又说回来，客户端开发也不是Java的初衷，Java最初是面向嵌入式的，却随着互联网的兴起而快速成长，在Web开发上大显身手。

注意：跨平台的是Java程序，不是JVM。JVM是机器码，不能跨平台，不同平台下需要安装不同版本的JVM。

图1  JVM实现跨平台