Java 實現(xiàn)跨平臺的操作方式

更新時間：2020年09月03日 15:22:30 作者：陸佳驊的博客

這篇文章主要介紹了Java 實現(xiàn)跨平臺的操作方式，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧

什么是平臺無關(guān)性

平臺無關(guān)性就是一種語言在計算機上的運行不受平臺的約束，一次編譯，到處執(zhí)行。

也就是說，用Java創(chuàng)建的可以執(zhí)行二進制程序，能夠不加改變的運行于多個平臺，Java減少了開發(fā)和部署的多個平臺的成本和時間。

平臺無關(guān)性的實現(xiàn)

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

在計算機世界中，計算機只認識0和1.所以，真正被執(zhí)行的其實是由0和1組成的二進制文件。

日常開發(fā)使用的C、C++、Java、python 都屬于是高級語言，而非二進制語言，所以，想讓計算機認識我們寫出來的Java代碼，那就需要

把他翻譯成由0和1組成的二進制文件。這個過程就叫編譯。負責這一個過程的處理的工具叫做編譯器。

想把Java文件，編譯成二進制文件文件，需要經(jīng)過兩步編譯，前端編譯和后端編譯。

前端編譯主要是指與源語言有關(guān)但與目標機無關(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器語言。Java中，這一步驟就是后端編譯（jvm來執(zhí)行）。

Java虛擬機

之所以跨平臺是由jvm來完成的，jvm會根據(jù)不用的操作系統(tǒng)和硬件設(shè)備，提供不同jvm。對于不同的操作系統(tǒng)jvm對應(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)對應(yīng)的二進制指令可能是10001000，而B操作系統(tǒng)對應(yīng)的指令可能是11101110。那么，想要做到跨平臺，最重要的就是可以根據(jù)對應(yīng)的硬件和操作系統(tǒng)生成對應(yīng)的二進制指令。

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

所以，Java之所以可以做到跨平臺，是因為Java虛擬機充當了橋梁。他扮演了運行時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

各種不同的平臺的虛擬機都使用統(tǒng)一的程序存儲格式——字節(jié)碼（ByteCode）是構(gòu)成平臺無關(guān)性的另一個基石。Java虛擬機只與由字節(jié)碼組成的Class文件進行交互。我們說Java語言可以Write Once ,Run Anywhere。這里的Write其實指的就是生成Class文件的過程。因為Java Class文件可以在任何平臺創(chuàng)建，也可以被任何平臺的Java虛擬機裝載并執(zhí)行，所以才有了Java的平臺無關(guān)性。class 是16進制的文件流，最終會被jvm轉(zhuǎn)成二進制的機械碼。

Java語言規(guī)范

已經(jīng)有了統(tǒng)一的Class文件，以及可以在不同平臺上將Class文件翻譯成對應(yīng)的二進制文件的Java虛擬機，Java就可以徹底實現(xiàn)跨平臺了嗎？其實并不是的，Java語言在跨平臺方面也是做了一些努力的，這些努力被定義在Java語言規(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決定的。所以，在不同的平臺中，對于同一個C++程序的編譯結(jié)果會出現(xiàn)不同的行為。舉一個簡單的例子，對于int類型，在Java中，int占4個字節(jié)，這是固定的。但是在C++中卻不是固定的了。在16位計算機上，int類型的長度可能為兩字節(jié)；在32位計算機上，可能為4字節(jié)；當64位計算機流行起來后，int類型的長度可能會達到8字節(jié)。根據(jù)規(guī)范格式，才能夠被jvm編譯以及解釋運行。