java虚拟机是什么?

Java虚拟机，简称JVM，是Java语言运行的基石，你可以把它想象成一个特殊的“翻译官”和“指挥官”，它让Java程序能够跨越不同操作系统和硬件的界限，实现“一次编写，到处运行”的强大能力。

我们知道，我们编写的Java代码最终是要被计算机硬件理解和执行的。但是，计算机的CPU直接认识的是机器码，也就是一串串0和1的二进制指令。而Java代码是一种高级语言，人类更容易阅读和编写，但CPU无法直接理解。这时，JVM就扮演了至关重要的角色。

首先，Java源代码（.java文件）在编译后，并不会直接变成针对某个特定平台（比如Windows、macOS或Linux）的机器码。相反，它会被编译成一种中间代码，叫做字节码（Bytecode），存储在.class文件中。你可以把字节码想象成一种高度抽象、平台无关的指令集，它是一种标准的二进制格式。

接着，当你想运行你的Java程序时，JVM就登场了。它是一个软件程序，它负责加载这些.class文件中的字节码，然后将这些字节码即时翻译（JustInTime Compilation，JIT）成目标机器的本地机器码。这个翻译过程是JVM的核心功能之一。它不是一次性将所有字节码都翻译完，而是根据程序的运行情况，动态地将频繁执行的字节码编译成本地机器码，这样可以大大提高程序的运行效率。

打个比方，你可以把JVM想象成一个通晓多种语言（各种操作系统和硬件架构）的翻译官。你给它一份用Java语言写成的“剧本”（字节码），它就能根据你当前的“舞台”（你的电脑操作系统和硬件），把它翻译成这个“舞台”能懂的语言（本地机器码），让演员（CPU）能够顺利地表演（执行程序）。

除了翻译功能，JVM还承担着其他重要的职责，让Java程序的运行更加稳定和安全。

内存管理（垃圾回收）： Java的程序员通常不需要像C++那样手动管理内存的分配和释放。JVM内部有一个叫做“垃圾收集器（Garbage Collector）”的组件，它会自动检测程序中不再使用的对象，并回收它们所占用的内存空间。这极大地减轻了程序员的负担，并减少了因内存泄漏等问题导致的程序崩溃。想象一下，JVM就像一个勤劳的园丁，会定期清理花园里枯萎的花草，让整个花园（内存）保持整洁和健康。

安全机制： JVM提供了一系列安全检查，确保Java程序不会访问不应该访问的内存区域，也不会执行恶意的操作。它有一个“安全管理器（Security Manager）”，可以限制程序对文件系统、网络等资源的访问。这使得Java在网络应用和applet（在浏览器中运行的小程序）等领域能够安全地运行。

即时编译（JIT）： 正如前面提到的，JIT编译器是JVM提高性能的关键。它不仅仅是简单的翻译，还会对字节码进行分析和优化，生成更高效的本地机器码。这意味着，随着程序的运行，JVM会变得越来越“聪明”，让程序运行得越来越快。

类加载器（ClassLoader）： 当Java程序需要使用某个类时，JVM的类加载器会负责查找并加载对应的.class文件。它会按照一定的顺序（称为“类加载机制”）来加载类，并进行验证，确保加载的类是合法的，并且没有安全风险。

所以，总而言之，JVM不是一个具体的硬件设备，而是一个运行在操作系统之上的软件环境。它就像一个虚拟的计算机，负责加载、验证、翻译和执行Java字节码，并管理内存、提供安全保障等一系列核心功能。正是因为有了JVM，Java才能够成为一种真正的跨平台语言，让开发者能够专注于编写业务逻辑，而无需担心底层硬件的差异。

网友意见

简单说就是Java和C#的代码编译好之后，是跑在一台虚拟的机器（VM）上的，这台虚拟的机器可以执行IL（中间语言），并且负责分配内存和维护调用堆栈。

为什么要做成虚拟的机器这要从Java的一次编译到处执行来说。事实上一次编译到处执行是不可能的，因为每个机器不一样，所以传统上我们必须针对每一种机器编译代码，才能在这个机器上运行。而Java通过引入虚拟机（VM）的概念，让编译后的代码直接跑在一台虚拟的机器上，无论最终的目标平台是什么，都在上面构建出一个虚拟的一致的虚拟机出来，就可以达到一次编译到处执行的效果了。

事实上并不排除以后会推出可以直接解析执行IL的硬件平台，这时候，这个虚拟的机器可能就会成为一个实际的机器了……

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