>[info] 平台无关性：一次编译，到处运行 >[] 我对『Compile once, run anywhere』这个宣传语提出的历史背景非常感兴趣。这个宣传语似乎在暗示 C 语言有一个缺点：对于每一个不同的平台，源代码都要被编译一次。我不解的地方是，为什么这会是一个问题？不同的平台，可执行的机器码必然是不一样的。源代码自然需要依据不同的平台分别被编译。 我觉得真正问题不在编译这一块，而是在 C 语言源文件这一块。我没有 C 语言的编程经验，但是似乎 C 语言程序经常需要调用操作系统层面的 API。不同的操作系统，API 一般不同。为了支持多平台，C 语言程序的源文件需要根据不同平台修改多次。这应该是一个非常大的痛点。我回头查了一下当时的宣传语，原文是『Write once, run anywhere』，焦点似乎并不在编译上，而是在对源文件的修改上。 >[warning] GC：垃圾回收机制 >[success] 语言特性：泛型、反射、`lamuda`表达式表达式 >[danger]面向对象：封装、继承、多态 >[info]类库：集合、并发、网络、`IO/NIO` >[success] Jva半编译半解释机制 >[] 众所周知，我们通常把`Java`分为编译期和运行时。这里说的`Java`的编译和`C/C++`是有着不同的意义的，`Javac`的编译，编译`Java`源码生成`“.class”`文件里面实际是字节码，而不是可以直接执行的机器码。`Java`通过字节码和`Java`虚拟机`（JVM）`这种跨平台的抽象，屏蔽了操作系统和硬件的细节，这也是实现“一次编译，到处执行”的基础。 在运行时，`JVM`会通过类加载器`（Class-Loader）`加载字节码，解释或者编译执行。就像我前面提到的，主流`Java`版本中，如`JDK 8`实际是解释和编译混合的一种模式，即所谓的混合模式`（\-Xmixed）`。通常运行在`server`模式的`JVM`，会进行上万次调用以收集足够的信息进行高效的编译，`client`模式这个门限是1500次。`Oracle Hotspot JVM`内置了两个不同的`JIT compiler`，`C1`对应前面说的`client`模式，适用于对于启动速度敏感的应用，比如普通`Java`桌面应用；`C2`对应`server`模式，它的优化是为长时间运行的服务器端应用设计的。 默认是采用所谓的分层编译`（TieredCompilation）`。这里不再展开更多`JIT`的细节，没必要一下子就钻进去，我会在后面介绍分层编译的内容。 Java虚拟机启动时，可以指定不同的参数对运行模式进行选择。 比如，指定`“-Xint”`，就是告诉`JVM`只进行解释执行，不对代码进行编译，这种模式抛弃了`JIT`可能带来的性能优势。 毕竟解释器`（interpreter）`是逐条读入，逐条解释运行的。与其相对应的，还有一个`“-Xcomp”`参数，这是告诉`JVM`关闭解释器，不要进行解释执行，或者叫作最大优化级别。那你可能会问这种模式是不是最高效啊？简单说，还真未必。`“-Xcomp”`会导致`JVM`启动变慢非常多，同时有些`JIT`编译器优化方式，比如分支预测，如果不进行`profling`，往往并不能进行有效优化。 除了我们日常最常见的`Java`使用模式，其实还有一种新的编译方式，即所谓的`AOT（Ahead-of-Time Compilation）`，直接将字节码编译成机器代码，这样就避免了`JIT`预热等各方面的开销，比如`Oracle JDK 9`就引入了实验性的`AOT`特性，并且增加了新的`jaotc`工具。利用下面的命令把某个类或者某个模块编译成为`AOT`库。 `jaotc --output libHelloWorld.so HelloWorld.class` `jaotc --output libjava.base.so --module java.base` 然后，在启动时直接指定就可以了。 `java -XX:AOTLibrary=./libHelloWorld.so,./libjava.base.so HelloWorld` 而且，`Oracle JDK`支持分层编译和`AOT`协作使用，这两者并不是二选一的关系。如果你有兴趣，可以参考相关文档：http://openjdk.java.net/jeps/295。`AOT`也不仅仅是只有这一种方式，业界早就有第三方工具（如`GCJ、Excelsior JET`）提供相关功能。 另外，`JVM`作为一个强大的平台，不仅仅只有`Java`语言可以运行在`JVM`上，本质上合规的字节码都可以运行，`Java`语言自身也为此提供了便利，我们可以看到类似`Clojure`、`Scala`、`Groovy`、`JRuby`、`Jython`等大量`JVM`语言，活跃在不同的场景。