使用Java怎么實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)

使用Java怎么實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)？針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問(wèn)題的小伙伴找到更簡(jiǎn)單易行的方法。

什么是平臺(tái)無(wú)關(guān)性

平臺(tái)無(wú)關(guān)性就是一種語(yǔ)言在計(jì)算機(jī)上的運(yùn)行不受平臺(tái)的約束，一次編譯，到處執(zhí)行。

也就是說(shuō)，用Java創(chuàng)建的可以執(zhí)行二進(jìn)制程序，能夠不加改變的運(yùn)行于多個(gè)平臺(tái)，Java減少了開(kāi)發(fā)和部署的多個(gè)平臺(tái)的成本和時(shí)間。

平臺(tái)無(wú)關(guān)性的實(shí)現(xiàn)

其中扮演者重要的角色有Java語(yǔ)言規(guī)范、Class文件、Java虛擬機(jī)（JVN）等。

在計(jì)算機(jī)世界中，計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)0和1.所以，真正被執(zhí)行的其實(shí)是由0和1組成的二進(jìn)制文件。

日常開(kāi)發(fā)使用的C、C++、Java、python 都屬于是高級(jí)語(yǔ)言，而非二進(jìn)制語(yǔ)言，所以，想讓計(jì)算機(jī)認(rèn)識(shí)我們寫(xiě)出來(lái)的Java代碼，那就需要

把他翻譯成由0和1組成的二進(jìn)制文件。這個(gè)過(guò)程就叫編譯。負(fù)責(zé)這一個(gè)過(guò)程的處理的工具叫做編譯器。

想把Java文件，編譯成二進(jìn)制文件文件，需要經(jīng)過(guò)兩步編譯，前端編譯和后端編譯。

前端編譯主要是指與源語(yǔ)言有關(guān)但與目標(biāo)機(jī)無(wú)關(guān)的部分。Java中，我們知道的 javac 的編譯就是前端編譯。除了這種以外，我們使用的很多IDE如eclipse，idea等，都是內(nèi)置了前端編譯器，

主要功能就是.java文件轉(zhuǎn)換為.class文件。

后端編譯主要是將中間代碼再翻譯成機(jī)器語(yǔ)言。Java中，這一步驟就是后端編譯（jvm來(lái)執(zhí)行）。

Java虛擬機(jī)

之所以跨平臺(tái)是由jvm來(lái)完成的，jvm會(huì)根據(jù)不用的操作系統(tǒng)和硬件設(shè)備，提供不同jvm。對(duì)于不同的操作系統(tǒng)jvm對(duì)應(yīng)的質(zhì)指令是不同的class文件。

比如同樣執(zhí)行a+b，A操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制指令可能是10001000，而B(niǎo)操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的指令可能是11101110。那么，想要做到跨平臺(tái)，最重要的就是可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的硬件和操作系統(tǒng)生成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制指令。

有了Java虛擬機(jī)，想要執(zhí)行a+b操作，A操作系統(tǒng)上面的虛擬機(jī)就會(huì)把指令翻譯成10001000，B操作系統(tǒng)上面的虛擬機(jī)就會(huì)把指令翻譯成11101110。

所以，Java之所以可以做到跨平臺(tái)，是因?yàn)镴ava虛擬機(jī)充當(dāng)了橋梁。他扮演了運(yùn)行時(shí)Java程序與其下的硬件和操作系統(tǒng)之間的緩沖角色。

class字節(jié)碼

各種不同的平臺(tái)的虛擬機(jī)都使用統(tǒng)一的程序存儲(chǔ)格式——字節(jié)碼（ByteCode）是構(gòu)成平臺(tái)無(wú)關(guān)性的另一個(gè)基石。Java虛擬機(jī)只與由字節(jié)碼組成的Class文件進(jìn)行交互。 我們說(shuō)Java語(yǔ)言可以Write Once ,Run Anywhere。這里的Write其實(shí)指的就是生成Class文件的過(guò)程。 因?yàn)镴ava Class文件可以在任何平臺(tái)創(chuàng)建，也可以被任何平臺(tái)的Java虛擬機(jī)裝載并執(zhí)行，所以才有了Java的平臺(tái)無(wú)關(guān)性。class 是16進(jìn)制的文件流，最終會(huì)被jvm轉(zhuǎn)成二進(jìn)制的機(jī)械碼。

Java語(yǔ)言規(guī)范

已經(jīng)有了統(tǒng)一的Class文件，以及可以在不同平臺(tái)上將Class文件翻譯成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制文件的Java虛擬機(jī)，Java就可以徹底實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)了嗎？ 其實(shí)并不是的，Java語(yǔ)言在跨平臺(tái)方面也是做了一些努力的，這些努力被定義在Java語(yǔ)言規(guī)范中。 比如，Java中基本數(shù)據(jù)類型的值域和行為都是由其自己定義的。而C/C++中，基本數(shù)據(jù)類型是由它的占位寬度決定的，占位寬度則是由所在平臺(tái)決定的。所以，在不同的平臺(tái)中，對(duì)于同一個(gè)C++程序的編譯結(jié)果會(huì)出現(xiàn)不同的行為。 舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，對(duì)于int類型，在Java中，int占4個(gè)字節(jié)，這是固定的。 但是在C++中卻不是固定的了。在16位計(jì)算機(jī)上，int類型的長(zhǎng)度可能為兩字節(jié)；在32位計(jì)算機(jī)上，可能為4字節(jié)；當(dāng)64位計(jì)算機(jī)流行起來(lái)后，int類型的長(zhǎng)度可能會(huì)達(dá)到8字節(jié)。根據(jù)規(guī)范格式，才能夠被jvm編譯以及解釋運(yùn)行。

總結(jié)

對(duì)于Java的平臺(tái)無(wú)關(guān)性的支持是分布在整個(gè)Java體系結(jié)構(gòu)中的。

其中扮演著重要角色的有Java語(yǔ)言規(guī)范、Class文件、Java虛擬機(jī)等。

Java語(yǔ)言規(guī)范

通過(guò)規(guī)定Java語(yǔ)言中基本數(shù)據(jù)類型的取值范圍和行為

Class文件

所有Java文件要編譯成統(tǒng)一的Class文件

Java虛擬機(jī)

通過(guò)Java虛擬機(jī)將Class文件轉(zhuǎn)成對(duì)應(yīng)平臺(tái)的二進(jìn)制文件等 Java的平臺(tái)無(wú)關(guān)性是建立在Java虛擬機(jī)的平臺(tái)有關(guān)性基礎(chǔ)之上的，是因?yàn)镴ava虛擬機(jī)屏蔽了底層操作系統(tǒng)和硬件的差異。

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