Java是编译执行的语言”这句话对吗？

现在让你谈谈对Java平台的理解，你是否会感觉内容过于庞大？这个问题是比较宽泛的，Java发展到现在已经不仅仅是语言这么简单了，Java平台涉及的，包括但不仅限于下面提到的这些内容：

• Java语言本身，包括基础的语言特性，面向对象、放射、范型、lambda等等。
• Java类库，包括核心类库如IO/NIO、网络、utils、安全、jdk等，以及在生产环境中常用的第三方类库。
• Java虚拟机，包括java的内存管理机制、垃圾收集器、运行时、动态编译等
• Java/JVM生态，包括了Java EE、Spring、Hadoop、Spark等等
• Java工具，包括用来诊断性能如jmap、jstack等、编译器javac、sjavac、以及辅助工具如jlink、jar等。

这些内容无法在一个篇幅中都提到。本文从Java等基本特性开始，先来回答一个问题“Java是编译执行语言，这句话对吗？”，我们又该如何理解Java的“书写一次 ，到处执行”呢？

Java语言本身最显著的两大特性是“书写一次，到处运行（Write Once，run anywhere）“，以及垃圾收集。这两点都和C++有明显的区别。

”书写一次，到处运行“的能力是基于Java 虚拟机（JVM）的。Java源代码编译后生成的.class文件并不是最终的机器码，而是一种可以被JVM解析的格式，称为字节码。JVM将字节码翻译成机器码后执行机器码来运行程序。只要在不同的操作系统上安装好JVM后，.class文件便可以在这些JVM上运行。

从这个过程来看，字节码是在JVM中被解释执行的，那么“Java是解释执行的语言”这句话正确吗？这句话不太准确，常见的JVM，比如我们最经常使用的Oracle JDK提供的JVM，都提供了JIT（Just-In-Time）编译器，也就是通常所说的即时编译(https://en.wikipedia.org/wiki/Just-in-time_compilation)。为了提高热点代码的执行效率，在运行时，JVM会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码，并进行各种层次的优化，这种情况下，热点代码就属于“编译执行”而不是解释执行。JVM提供了不同的参数来对这两种模式进行指定，例如-Xint告诉JVM只进行解释执行，不对代码进行编译，这种模式就抛弃了JIT带来的性能上的优化。同时另一个参数-Xcomp则是告诉JVM不要进行解释执行，这种模式也叫做“最大优化级别”，但实际上也并不一定会高效。

总的来说，Java的“编译”和C/C++的编译含义是不同的。Java源代码编译后生成的.class文件中是字节码，而不是可以直接运行的机器码。JVM通过类加载器（class-loader）来加载字节码，进行解释执行或编译执行。除了上面说到的这两种编译模式外，还有一种编译模式称为AOT（Ahead-of-Time Compilation）（https://en.wikipedia.org/wiki/Ahead-of-time_compilation），AOT可以将字节码直接编译成机器码，在JDK 9中便引入了这些特性。更多的细节可以参考文档http://openjdk.java.net/jeps/295。

JVM本身是一个强大的平台，它除了使得Java源代码编译生成的字节码具备”书写一次，到处运行“的能力外，只要符合格式的字节码，都可以运行在JVM上，所以大量的JVM语言的字节码都可以在JVM上运行，例如Scala。