JIT(Just-In-Time)编译引入后,Java 的执行方式发生了很大的变化,但是它依然是 编译与解释共存的语言,原因在于 Java 的执行流程和 JIT 编译的工作方式。
我们可以从以下几个方面来理解为什么 Java 仍然被称为“编译与解释共存的语言”:
1. JVM 最初的解释执行方式
- 在没有 JIT 编译器的情况下,JVM 是通过解释执行字节码的,这个过程是逐行执行的,类似于 Python 等语言的执行方式。因此,解释器(Interpreter)是最初 Java 执行字节码的方式。
- 解释执行是逐行将字节码转换成机器码并执行。每次运行时,JVM 都会执行解释器的工作,而没有 JIT 编译带来的优化。
2. JIT 编译器的引入
- JIT 编译器在 JVM 中的作用是 动态地将字节码编译成机器码,并且这个编译过程是在程序运行时进行的。
- JIT 不是替代了解释器,而是作为一种 优化机制,只对程序的 热点代码(即频繁执行的代码)进行即时编译,避免重复执行相同的字节码解释。这样,对于热代码的执行,JIT 提供了显著的性能提升。
3. 编译与解释的共存
- 即使引入了 JIT 编译,Java 程序的执行过程依然包含了解释和编译两种方式。具体表现为:
- 首次执行时,JVM 还是会通过解释器来解释字节码。这是因为 Java 程序的很多部分可能在第一次执行时并不明确哪些部分是热点代码,因此解释器仍然负责执行初始的字节码。
- JIT 编译器 会在程序运行过程中对热点代码进行 即时编译。这意味着 JIT 编译是动态发生的,它只对那些频繁执行的代码块进行编译,并将其转换为机器码以提高后续的执行效率。
4. JIT 编译后的代码仍然是机器码
- 当 JIT 编译器编译了字节码并生成机器码后,下一次程序再调用这些热点代码时,就会直接执行机器码,而不再经过解释器的逐行解释。
- 即使如此,JVM 依然可以在其他没有被 JIT 编译优化的部分继续使用解释器。这是因为 JIT 并不覆盖所有的代码,它只是优化那些高频执行的代码。
5. JVM 依然需要解释器
- 即使 JIT 编译优化了程序中的热点代码,JVM 在某些情况下仍然需要使用解释器。例如,某些代码可能并不会被 JIT 编译器识别为热点代码,或者 JIT 编译器可能并没有在某些操作系统或硬件上进行优化。这时,JVM 会继续使用解释器来执行未优化的字节码。
6. “编译与解释共存”的含义
- 所以,即使 JIT 编译器大大提升了 Java 的执行性能,Java 程序的执行依然同时依赖于解释执行和即时编译(JIT 编译)。这是 Java 作为一种“编译与解释共存的语言”的核心原因。
- JIT 编译是对热点代码的编译,它并没有彻底替代字节码的解释过程,而是和解释器共同工作,逐步提高程序的整体性能。
JIT 编译虽然显著优化了 Java 程序的执行效率,但并没有完全消除解释执行的存在。解释器负责最初的执行,而 JIT 编译器则在运行时动态优化那些热代码,因此 Java 的执行过程依然可以被认为是编译与解释共存。