Java的四個(gè)核心概念

　　Java已經(jīng)成為一個(gè)龐大而復雜的技術(shù)平臺，對于開(kāi)發(fā)人員而言，要想更好的掌握Java技術(shù)，深入理解底層的技術(shù)處理細節必不可少。下面介紹下Java的四個(gè)核心概念：

　　1.Java虛擬機

　　Java虛擬機的主要任務(wù)是裝在class文件并且執行其中的字節碼。Java虛擬機包含一個(gè)類(lèi)裝載器，它可以從程序和 API中裝載class文件。Java API中只有程序執行時(shí)需要的那些類(lèi)才會(huì )被裝載。字節碼由執行引擎來(lái)執行。不同的Java虛擬機中，執行引擎可能實(shí)現得非常不同。在由軟件實(shí)現的虛擬機中，最簡(jiǎn)單的執行引擎就是一次性解釋字節碼。

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

　　第三種執行引擎是自適應優(yōu)化器。在這種方法里，虛擬機開(kāi)始的時(shí)候解釋字節碼，但是會(huì )監視運行中程序的活動(dòng)，并且記錄下使用最頻繁的代碼段。程序運行的時(shí)候，虛擬機只把那些活動(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，繼續保留為字節碼-由虛擬機繼續解釋它們。

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

　　2.類(lèi)裝載器的體系結構

　　一個(gè)Java應用程序可以使用兩種類(lèi)裝載器：“啟動(dòng)（bootstrap）”類(lèi)裝載器和用戶(hù)定義的類(lèi)裝載器。啟動(dòng)類(lèi)裝載器（這是系統中唯一的）是Java虛擬機實(shí)現的一部分。啟動(dòng)類(lèi)裝載器通常使用某種默認方式從本地磁盤(pán)中裝載類(lèi)，包括Java API類(lèi)（啟動(dòng)類(lèi)裝載器也被稱(chēng)為原始類(lèi)裝載器、系統類(lèi)裝載器或者默認類(lèi)裝載器）。

　　Java應用程序能夠在運行時(shí)安裝用戶(hù)定義的類(lèi)裝載器，這種類(lèi)裝載器能夠使用自定義的方式來(lái)裝載類(lèi)。例如，從網(wǎng)絡(luò )下載class文件。盡管啟動(dòng)類(lèi)裝載器是虛擬機實(shí)現的本質(zhì)部分，而用戶(hù)定義的類(lèi)裝載器不是，但用戶(hù)定義的類(lèi)裝載器能夠用Java來(lái)編寫(xiě)，能夠被編譯成class文件，能夠被虛擬機裝載，還能夠像其它對象一樣實(shí)例化。

　　3.Java class文件

　　Java class文件主要在平臺無(wú)關(guān)性和網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)性方面使Java更適合網(wǎng)絡(luò )。它在平臺無(wú)關(guān)性方面的任務(wù)是：為Java程序提供獨立于底層主機平臺的二進(jìn)制形式的服務(wù)。這種途徑途徑打破了C或者C++等語(yǔ)言所遵循的傳統，使用這些傳統語(yǔ)言寫(xiě)的程序通常首先被編譯，然后被連接成單獨的、專(zhuān)門(mén)支持特定硬件平臺和操作系統的二進(jìn)制文件。

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

　　4.Java API

　　Java API通過(guò)支持平臺無(wú)關(guān)性和安全性，使得Java適應于網(wǎng)絡(luò )應用。Java API是運行庫的集合，它提供了一套訪(fǎng)問(wèn)主機系統資源的標準方法。運行Java程序時(shí)，虛擬機裝載程序的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（包含本地方法）共同組成了在Java虛擬機上運行的整個(gè)程序。