常说「Java 在虚拟机中运行」，请问这个虚拟机可以视为 Java 语言的解释器吗？
首先，我们得明白，Java 代码在被 JVM 运行之前，并不是直接以我们写的那种文本形式运行的。我们写的是 `.java` 源文件，经过 Java 编译器（`javac`）编译后，会生成 `.class` 文件。这个 `.class` 文件里存储的不是机器码，而是 Java 字节码。字节码是一种中间代码，它是平台无关的，也是 JVM 能够理解和执行的代码。
那么，JVM 究竟是做什么的呢？它的主要职责可以分为几个层面：
1. 加载类（Class Loading）: 当 Java 程序需要用到某个类时，JVM 会负责查找、加载这个类到内存中。这包括从文件系统、网络等地方读取 `.class` 文件，然后验证字节码的正确性，并将类信息（如字段、方法等）存储在内存的特定区域。
2. 执行字节码（Execution）: 这是最核心的部分，也是你提到“解释器”的地方。JVM 接收到字节码后，需要将其转换成底层操作系统和硬件能够理解的指令。在这里，JVM 确实包含了解释器的功能。解释器会一行一行地（或者说一个字节码指令一个字节码指令地）读取字节码，然后根据指令的含义，调用相应的本地机器码来执行。
3. 垃圾回收（Garbage Collection）: JVM 负责管理内存。当程序中不再使用的对象，JVM 的垃圾回收器会自动检测并释放它们占用的内存，避免内存泄漏。这是 JVM 的一个重要功能，解释器本身是不做这件事的。
4. 提供运行时环境（Runtime Environment）: JVM 提供了一个完整的运行时环境，包括内存管理、线程管理、安全检查、本地方法调用（JNI）等等。它屏蔽了底层操作系统的差异，使得 Java 程序可以“一次编译，到处运行”。
现在回到“解释器”的问题：
JVM 确实包含一个解释器。 这个解释器的工作方式和你理解的传统解释器类似：读取字节码，然后直接执行。它的优点是启动快，因为不需要预先编译成机器码。但是，它的缺点也很明显：执行效率通常不如直接运行编译好的机器码。
然而，JVM 远不止一个解释器。 现代的 JVM 并非仅仅依靠解释器来执行字节码，而是采用了更复杂的策略，其中最关键的就是 即时编译器（JustInTime Compiler, JIT）。
JIT 编译器是怎么工作的？
当 JVM 运行 Java 程序时，它会一边解释执行字节码，一边监控程序的运行情况。
JIT 编译器会识别出那些被频繁执行的代码片段（“热点代码”）。
对于这些热点代码，JIT 编译器会将其从字节码即时编译成高度优化的本地机器码。
这些编译好的本地机器码会替代原来的字节码，在后续的执行中直接由 CPU 运行。
所以，JVM 的执行过程是“解释执行”和“编译执行”的结合。
初期，JVM 可能主要依靠解释器来快速启动和执行。
随着程序的运行，JIT 编译器介入，将频繁使用的部分编译成机器码，从而大大提高执行效率，接近甚至有时超过了本地编译语言（如 C++）的性能。
为什么说把它看作“解释器”不够准确？
1. JIT 编译的存在: 这是最主要的原因。JVM 的性能很大程度上依赖于 JIT 编译器，而不是单纯的解释执行。
2. 内存管理: JVM 的垃圾回收机制是解释器不具备的。
3. 平台无关性: 这种抽象层和跨平台能力是 JVM 提供的，解释器本身并不直接提供。
4. 其他运行时服务: JVM 还提供了安全管理器、线程管理等一系列服务，这些都超越了单纯解释器的范畴。
简单打个比方：
如果你把解释器比作一个翻译，他拿到一份外语稿子，然后一句一句地给你翻译成你能听懂的话。
那么 JVM 就像是一个更加智能的“项目经理+翻译+秘书”。
翻译（解释器）：负责把原始的字节码一句句转译成机器能懂的指令。
项目经理（JIT 编译器）：他会观察哪些“翻译任务”（字节码片段）被重复执行了很多次，然后他会找一个“专业翻译”（JIT 编译器）把这些重复的部分一次性、高质量地翻译成最精炼的本地语言（机器码），存起来，下次直接用。
秘书（内存管理、垃圾回收等）：负责打理“翻译现场”的各种杂事，比如整理文件（内存）、清理用过的废纸（垃圾回收），确保一切井井有条。
总结来说：
Java 虚拟机（JVM）的确包含了解释器，它负责将 Java 字节码转换为机器指令并执行。但它远不止于此。通过引入即时编译器（JIT），JVM 能够将热点代码编译成高性能的本地机器码，并且还提供了内存管理、垃圾回收等一系列关键的运行时服务。因此，将 JVM 仅仅视为一个解释器，是对其功能和复杂性的一种过度的简化。它是一个更全面、更智能的执行引擎和运行时环境。
网友意见
这里有三种执行方式，解释执行，即时编译（just in time），超前编译（ahead of time）
我们知道，机器能够执行的，是机器码，native code，也就是01组成的那些东西，但是我们写出来的源码，都是一些英语单词以及符号的拼凑，不管是什么编程语言。我们写的是英语单词以及符号的源代码，但是机器能够执行的是机器码
那要让机器执行我们写好的源代码，就需要把源代码翻译成机器能够执行的机器码，然后交给机器执行
这里有两个步骤，第一步翻译，也就是编译，第二步执行
所谓的解释执行，就是边编译，边执行，这个叫做解释器，interpreter，大部分脚本语言，都是解释执行，比如javascript，python，ruby，perl，groovy这些
还有一种，为了执行的时候速度快一点，就在编写源码之后，将源代码编译成机器码，这就是编译compilation，这样做之后，在执行的时候，因为已经编译好了，所以执行起来，性能就比较好，就快，传统上c等语言，都是这种方式
那后者在执行的时候，性能更好，但是多了一步，编译，前者因为编译和执行是在一个过程里面，所以执行的时候，需要先编译再执行，所以性能就差，所以脚本语言一般性能都比较差，所以多数时候，脚本都是用在一些性能不敏感的领域，比如web，而前者，则多用在一些性能敏感的领域，尤其是对latency延迟比较敏感的领域，比如游戏领域，还有苹果的应用商店，为了客户的体验，同时也为了打击热更新，所以原则上会要求开发者将app编译成native方能上架
然后我们来说java，你可能注意到了，我们一开始列举了三种编译方式，但是我们前面只说了两种，解释执行以及编译成机器码
那这里我们要说一下，编译成机器码的一个问题，那就是不同平台上用的机器码是不一样的，你在windows上用的机器码，就不能在macos以及linux上执行，如果同样的源代码，你想在另外一个平台上执行的话，那么你得到目标平台上，再做一次编译，比如你在windows上写好了源代码，但是你想把你写好的源代码放到macos上去执行，那么对不起，你需要再去找一台macos，然后在macos上编译之后，才能执行。当然有一种说法叫做交叉编译，就你可以在win上编译出mac上能够执行的程序，但多数时候，这个都难以令人满意，就你压根找不到交叉编译的工具，没有人去做这事
那为了写一个源码而不需要到处编译，所以java就提出了一个jit的概念，那就是，在编写完源代码之后，编译成一个字节码，bytecode，这个字节码，是介于源代码和机器码之间的一种过渡性质的东西，然后java会针对目标平台，提供不同的虚拟机，比如win上就提供win上的虚拟机，mac上就提供mac上的虚拟机，这个虚拟机在执行的时候，会将字节码，翻译成机器码，并最终执行
这样就把整个程序啊，变成跨平台和不跨平台的两个部分，不跨平台的部分就是java的虚拟机，跨平台的部分就是字节码（class文件，或者将class文件根据某种格式压缩打包的jar，jar其实就是zip，换个后缀而已）
那这样做的好处就是，一次编译，到处运行。我只需要编译出字节码，然后交给目标平台上的虚拟机去执行就可以了，我更新程序，并不需要再跑到不同的目标平台也就是操作系统上去编译，就方便了很多，而且编译成机器码的过程很慢，编译成字节码要快很多，java的编译速度是很快的，这个如果你有大型c或者c++项目的经验就知道了，编译成机器码很慢
同时，java的虚拟机，还会记录翻译字节码为机器码的过程，并做出优化处理，所以在运行一定时间之后，java的执行效率就会逼近甚至超过直接执行机器码的效率。为什么会超过呢？因为它会根据编译的过程提供的一些信息，做出一些的优化
那为了区别这两者，java的这种先编译成字节码，然后再交给虚拟机执行的过程，叫做jit，just in time compilation，即时编译，为了以示区分，把直接编译成机器码，再执行的过程，叫做aot，ahead of time compliation，超前编译
那这里说一下java提供的编译器，openjdk里面有jvm，也就是虚拟机，这个虚拟机的名字叫做hotspot，然后openjdk里面的编译器，叫做c1或c2，一般用后者，前者是针对客户端设计的
那现在java世界，有一个新的编译器，叫做graal[1]，graal可以提供跟c2同样的功能，同时它也能提供aot编译器，也就是graal可以把java的源代码编译成机器码，而不仅仅是字节码
graal是用java写的，而openjdk是用c++写的
所以graal是用java实现了java源码的编译，这个就是编译器的自举
那jit和aot各有优劣，一个直观的对比如下：
可以看出来，aot在启动速度，内存使用，以及编译后的包的规模上，都有明显优势，而jit则在吞吐和减少最大延迟上，有优势，因为jit可以根据编译过程，自动做出优化，所以jit启动比较慢，然后执行的效率，需要在一定时间之后，才能逼近甚至超过机器码的执行效率，这个过程叫做warmup，热身
所以虚拟机是不是java的解释器，严格说起来，并不是，但是它的即时编译的模式，跟多数脚本所使用的解释执行，有一定的相似之处
一般认为，jit即时编译，是结合了解释执行以及aot超前编译两者优点的产物，当然这个并不完美，有代价，需要做取舍，如果你非常在乎启动时间，内存使用的大小或者编译后产物的大小的话，你可能还是倾向于用aot超前编译，而不是jit即时编译
当然我个人觉得，能够让用户自由选择jit还是aot，才是最吼的，就像java这样，谷歌的flutter/dart也做到了同时支持jit和aot，一般建议开发debug时候用jit，release发布时候再用aot处理。苹果的xcode将来应该也会支持jit，但是目前swift这些主要还是用aot，因为毕竟jit在debug时候，在编译速度上，优势明显
最后，java现在也支持直接执行.java文件，现在openjdk也可以解释执行了，这个强化是jep 330的东西[2]，另外jdk现在也提供了jshell，也就是java的repl，所以大部分脚本的功能，其实jdk也都有了
所以现在的java，其实是同时支持：解释执行，即时编译（jit）以及 超前编译（aot）三种模式，用户可以根据需要，选择自己想用的方式，做或者不做编译，以及编译成什么东西
参考
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