解析Java虛擬機(jī)概念及數(shù)據(jù)類型
你對(duì)Java虛擬機(jī)的概念是否熟悉，這里向大家描述一下，Java虛擬機(jī)是一個(gè)想象中的機(jī)器,在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上通過(guò)軟件模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)。Java虛擬機(jī)有自己想象中的硬件,如處理器、堆棧、寄存器等,還具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)。
什么是Java虛擬機(jī)
Java虛擬機(jī)是一個(gè)想象中的機(jī)器,在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上通過(guò)軟件模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)。Java虛擬機(jī)有自己想象中的硬件,如處理器、堆棧、寄存器等,還具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)。
1.為什么要使用Java虛擬機(jī)?
Java語(yǔ)言的一個(gè)非常重要的特點(diǎn)就是與平臺(tái)的無(wú)關(guān)性。而使用Java虛擬機(jī)是實(shí)現(xiàn)這一特點(diǎn)的關(guān)鍵。一般的高級(jí)語(yǔ)言如果要在不同的平臺(tái)上運(yùn)行,至少需要編譯成不同的目標(biāo)代碼。而引入Java語(yǔ)言虛擬機(jī)后,Java語(yǔ)言在不同平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)不需要重新編譯.
Java虛擬機(jī)屏蔽了與具體平臺(tái)相關(guān)的信息,使得Java語(yǔ)言編譯程序只需生成在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼(字節(jié)碼),就可以在多種平臺(tái)上不加修改地運(yùn)行。Java虛擬機(jī)在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí),把字節(jié)碼解釋成具體平臺(tái)上的機(jī)器指令執(zhí)行。
2.誰(shuí)需要了解Java虛擬機(jī)
Java虛擬機(jī)是Java語(yǔ)言底層實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),對(duì)Java語(yǔ)言感興趣的人都應(yīng)對(duì)Java虛擬機(jī)有個(gè)大概的了解。這有助于理解Java語(yǔ)言的一些性質(zhì),也有助于使用Java語(yǔ)言。
對(duì)于要在特定平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)Java虛擬機(jī)的軟件人員,Java語(yǔ)言的編譯器作者以及要用硬件芯片實(shí)現(xiàn)Java虛擬機(jī)的人來(lái)說(shuō),則必須深刻理解Java虛擬機(jī)的規(guī)范。
另外,如果你想擴(kuò)展Java語(yǔ)言,或是把其它語(yǔ)言編譯成Java語(yǔ)言的字節(jié)碼,你也需要深入地了解Java虛擬機(jī)。
3.Java虛擬機(jī)支持的數(shù)據(jù)類型
Java虛擬機(jī)支持Java語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類型如下:
byte://1字節(jié)有符號(hào)整數(shù)的補(bǔ)碼
short://2字節(jié)有符號(hào)整數(shù)的補(bǔ)碼
int://4字節(jié)有符號(hào)整數(shù)的補(bǔ)碼
long://8字節(jié)有符號(hào)整數(shù)的補(bǔ)碼
float://4字節(jié)IEEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)
double://8字節(jié)IEEE754雙精度浮點(diǎn)數(shù)
char://2字節(jié)無(wú)符號(hào)Unicode字符
幾乎所有的Java類型檢查都是在編譯時(shí)完成的。上面列出的原始數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)在Java執(zhí)行時(shí)不需要用硬件標(biāo)記。操作這些原始數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的字節(jié)碼(指令)本身就已經(jīng)指出了操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型,例如iadd、ladd、fadd和dadd指令都是把兩個(gè)數(shù)相加,其操作數(shù)類型特別是int、long、float和double。
虛擬機(jī)沒(méi)有給boolean(布爾)類型設(shè)置單獨(dú)的指令。boolean型的數(shù)據(jù)是由integer指令,包括integer返回來(lái)處理的。boolean型的數(shù)組則是用byte數(shù)組來(lái)處理的。
虛擬機(jī)使用IEEE754格式的浮點(diǎn)數(shù)。不支持IEEE格式的較舊的計(jì)算機(jī),在運(yùn)行Java數(shù)值計(jì)算程序時(shí),可能會(huì)非常慢。
虛擬機(jī)支持的其它數(shù)據(jù)類型包括:
object//對(duì)一個(gè)Javaobject(對(duì)象)的4字節(jié)引用returnAddress//4字節(jié),用于jsr/ret/jsr-w/ret-w指令
注:Java數(shù)組被當(dāng)作object處理。
虛擬機(jī)的規(guī)范對(duì)于object內(nèi)部的結(jié)構(gòu)沒(méi)有任何特殊的要求。在Sun公司的實(shí)現(xiàn)中,對(duì)object的引用是一個(gè)句柄,其中包含一對(duì)指針:一個(gè)指針指向該object的方法表,另一個(gè)指向該object的數(shù)據(jù)。
用Java虛擬機(jī)的字節(jié)碼表示的程序應(yīng)該遵守類型規(guī)定。Java虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)應(yīng)拒絕執(zhí)行違反了類型規(guī)定的字節(jié)碼程序。
Java虛擬機(jī)由于字節(jié)碼定義的限制似乎只能運(yùn)行于32位地址空間的機(jī)器上。但是可以創(chuàng)建一個(gè)Java虛擬機(jī),它自動(dòng)地把字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成64位的形式。
從Java虛擬機(jī)支持的數(shù)據(jù)類型可以看出,Java對(duì)數(shù)據(jù)類型的內(nèi)部格式進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定,這樣使得各種Java虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的解釋是相同的,從而保證了Java的與平臺(tái)無(wú)關(guān)性和可移植性。
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