>[info] 平臺無關性：一次編譯，到處運行 >[] 我對『Compile once, run anywhere』這個宣傳語提出的歷史背景非常感興趣。這個宣傳語似乎在暗示 C 語言有一個缺點：對于每一個不同的平臺，源代碼都要被編譯一次。我不解的地方是，為什么這會是一個問題？不同的平臺，可執行的機器碼必然是不一樣的。源代碼自然需要依據不同的平臺分別被編譯。 我覺得真正問題不在編譯這一塊，而是在 C 語言源文件這一塊。我沒有 C 語言的編程經驗，但是似乎 C 語言程序經常需要調用操作系統層面的 API。不同的操作系統，API 一般不同。為了支持多平臺，C 語言程序的源文件需要根據不同平臺修改多次。這應該是一個非常大的痛點。我回頭查了一下當時的宣傳語，原文是『Write once, run anywhere』，焦點似乎并不在編譯上，而是在對源文件的修改上。 >[warning] GC：垃圾回收機制 >[success] 語言特性：泛型、反射、`lamuda`表達式表達式 >[danger]面向對象：封裝、繼承、多態 >[info]類庫：集合、并發、網絡、`IO/NIO` >[success] Jva半編譯半解釋機制 >[] 眾所周知，我們通常把`Java`分為編譯期和運行時。這里說的`Java`的編譯和`C/C++`是有著不同的意義的，`Javac`的編譯，編譯`Java`源碼生成`“.class”`文件里面實際是字節碼，而不是可以直接執行的機器碼。`Java`通過字節碼和`Java`虛擬機`（JVM）`這種跨平臺的抽象，屏蔽了操作系統和硬件的細節，這也是實現“一次編譯，到處執行”的基礎。 在運行時，`JVM`會通過類加載器`（Class-Loader）`加載字節碼，解釋或者編譯執行。就像我前面提到的，主流`Java`版本中，如`JDK 8`實際是解釋和編譯混合的一種模式，即所謂的混合模式`（\-Xmixed）`。通常運行在`server`模式的`JVM`，會進行上萬次調用以收集足夠的信息進行高效的編譯，`client`模式這個門限是1500次。`Oracle Hotspot JVM`內置了兩個不同的`JIT compiler`，`C1`對應前面說的`client`模式，適用于對于啟動速度敏感的應用，比如普通`Java`桌面應用；`C2`對應`server`模式，它的優化是為長時間運行的服務器端應用設計的。 默認是采用所謂的分層編譯`（TieredCompilation）`。這里不再展開更多`JIT`的細節，沒必要一下子就鉆進去，我會在后面介紹分層編譯的內容。 Java虛擬機啟動時，可以指定不同的參數對運行模式進行選擇。 比如，指定`“-Xint”`，就是告訴`JVM`只進行解釋執行，不對代碼進行編譯，這種模式拋棄了`JIT`可能帶來的性能優勢。 畢竟解釋器`（interpreter）`是逐條讀入，逐條解釋運行的。與其相對應的，還有一個`“-Xcomp”`參數，這是告訴`JVM`關閉解釋器，不要進行解釋執行，或者叫作最大優化級別。那你可能會問這種模式是不是最高效啊？簡單說，還真未必。`“-Xcomp”`會導致`JVM`啟動變慢非常多，同時有些`JIT`編譯器優化方式，比如分支預測，如果不進行`profling`，往往并不能進行有效優化。 除了我們日常最常見的`Java`使用模式，其實還有一種新的編譯方式，即所謂的`AOT（Ahead-of-Time Compilation）`，直接將字節碼編譯成機器代碼，這樣就避免了`JIT`預熱等各方面的開銷，比如`Oracle JDK 9`就引入了實驗性的`AOT`特性，并且增加了新的`jaotc`工具。利用下面的命令把某個類或者某個模塊編譯成為`AOT`庫。 `jaotc --output libHelloWorld.so HelloWorld.class` `jaotc --output libjava.base.so --module java.base` 然后，在啟動時直接指定就可以了。 `java -XX:AOTLibrary=./libHelloWorld.so,./libjava.base.so HelloWorld` 而且，`Oracle JDK`支持分層編譯和`AOT`協作使用，這兩者并不是二選一的關系。如果你有興趣，可以參考相關文檔：http://openjdk.java.net/jeps/295。`AOT`也不僅僅是只有這一種方式，業界早就有第三方工具（如`GCJ、Excelsior JET`）提供相關功能。 另外，`JVM`作為一個強大的平臺，不僅僅只有`Java`語言可以運行在`JVM`上，本質上合規的字節碼都可以運行，`Java`語言自身也為此提供了便利，我們可以看到類似`Clojure`、`Scala`、`Groovy`、`JRuby`、`Jython`等大量`JVM`語言，活躍在不同的場景。