java的平台无关性理解

admin管理员组

文章数量:1530921

2024年4月5日发(作者：)

java的平台无关性理解

java的平台无关性理解2011-04-01 17：是平台无关的语言是指用Java写

的应用程序不用修改就可在不同的软硬件平台上运行。平台无关有两种：源代码级和目标

代码级。C和C++具有一定程度的源代码级平台无关，表明用C或C++写的应用程序不

用修改只需重新编译就可以在不同平台上运行。Java主要靠Java虚拟机(JVM)在目标码

级实现平台无关性。JVM是一种抽象机器，它附着在具体操作系统之上，本身具有一套

虚机器指令，并有自己的栈、寄存器组等。但JVM通常是在软件上而不是在硬件上实

现。(目前，SUN系统公司已经设计实现了Java芯片，主要使用在网络计算机NC上。

另外，Java芯片的出现也会使Java更容易嵌入到家用电器中。)JVM是Java平台无关的

基础，在JVM上，有一个Java解释器用来解释Java编译器编译后的程序。Java编程人

员在编写完软件后，通过Java编译器将Java源程序编译为JVM的字节代码。任何一台

机器只要配备了Java解释器，就可以运行这个程序，而不管这种字节码是在何种平台上

生成的(过程如图1所示)。另外，Java采用的是基于IEEE标准的数据类型。通过JVM保

证数据类型的一致性，也确保了Java的平台无关性。Java的平台无关性具有深远意义。

首先，它使得编程人员所梦寐以求的事情(开发一次软件在任意平台上运行)变成事实，这

将大大加快和促进软件产品的开发。其次Java的平台无关性正好迎合了"网络计算机"思

想。如果大量常用的应用软件(如字处理软件等)都用Java重新编写，并且放在某个

Internet服务器上，那么具有NC的用户将不需要占用大量空间安装软件，他们只需要一

个Java解释器，每当需要使用某种应用软件时，下载该软件的字节代码即可，运行结果

也可以发回服务器。目前，已有数家公司开始使用这种新型的计算模式构筑自己的企业信

息系统。2.所有的编程语言最后都变成1和0这种机器语言所有在任何机器上包括单片机

上都可以运行只是编译器各个不同而已编译器就是把编程语言翻译成机器语言的一个工具

3Java编译后.class文件是二进制字节码，而不是系统能识别的机器码，所以直接运

行.class文件，系统不能识别，而Java为了解决这个问题，采用一个中间转换过程，必

须要把.class文件，转换成对应操作系统所能识别的机器码。

于是把这个转换的任务交给了JVM(java虚拟机)，所以只要安装虚拟机的操作系统

就能运行Java开发的程序，而不管你用的什么操作系统，因为转换工作是由虚拟机来帮

你完成的。

举个例子：

假如：你(相当于Java程序)和美国人(一种操作系统)谈话，而你不懂英语，美国人不

懂汉语，怎么办呢?你会想到找个翻译(Java虚拟机)，把你说的话翻译成英语。

这个时候你又和一个德国人说，只要换个德语翻译就可以了，那人照样能听懂你的

话。其实java的跨平台也是需要虚拟机支持实现的，很多老师讲课的时候都会提到这

点，很多人因为用了"跨平台的语言"写没有写的出跨平台的程序而盲目的认为该语言的跨

平台性是子虚乌有。

本文以Java为例就来讨论一下"如何理解语言的跨平台性"。

从开发人员或编程语言的角度来理解，"平台"就是指语言的运行时环境，比如Java

的平台就是JRE(Java Runtime Environment)。是不是觉得很奇怪，难道平台不是指

Windows、Linux这样的操作系统吗?没错，Windows和Linux也确实是平台，但是这

个平台对于Java来说太宽泛了，就象从来没有人说Java的平台是i386、arm一样。简

单理解就是光有操作系统是无法运行Java程序的。而JVM则包含在JRE里。

如果某个语言对应的可执行体能够不作修改或者只做少量修改就能在其他平台运行，

那么这个语言就是跨平台的。是的，允许做少量修改，但是这个过程一般是在程序员不知

道的情况下进行的，通常这个任务由平台来完成。但是不管怎么说，这只跟可执行体有

关，而不是源码。

对于一段Java程序，要让它可以执行，得至少经过两个步骤，第一步，用Java编译

器将源码编译成字节码；第二步，用Java解释器执行字节码。可见可见，Java程序并非

像C程序那样直接执行，而是要有个启动器，也就是所谓的JVM(Java Virtual Machine)

来加载并执行。由此可见，Java跨平台的两个重要因素是：

1.有个能产生符合Java规范的字节码的编译器；

2.有个能解释上述符合Java规范的字节码的解释器。

换句话说，在任何操作系统上，只要存在JRE，就可以运行Java可执行体，而无所

谓它来源于何处，只要"符合Java规范"就行。哈哈，到这里是不是有点乱，上面不是说

Java的平台是JRE吗?难道JRE在不同的操作系统平台上还会变?是的，正是因为上述

Java工具集是随操作系统的不同而不同的，我们才一再强调"符合Java规范的字节码"。

因为Java编译器和Java解释器等一系列的工具集本身是依赖于操作系统的，只不过它们

的输入和输出都符合统一的Java规范。如果上述两个条件换了其中任何一个，则很有可

能使得Java不再跨平台。

除了以上两点，还有第三个因素，Java针对平台设计的库，也就是所谓的Jar包，这

些jar包虽然大部分都是Java编写的，但是还是有不少地方是针对平台独特设计的，比

如不同操作系统之间路径的表示，从这个角度讲，平台移植后的Java字节码已经被解释

器改变了。

误区一：Java语言是跨平台的，所以Java程序也是跨平台的

"Java语言"和"Java程序"并非同一个概念，Java语言实际上只是一系列的规范，该

规范为程序员规定了Java的语法和语义规则。Java程序则是根据这些规范产生的可执行

体。通常情况下，程序的需求或多或少都会关系到一些操作系统之间的差异，比如，

Windws的文件系统是多根的，Unix的文件系统则是单根的；再比如，Java连接数据库

的程序中，用到了与平台相关的ODBC，此时当程序拿到其他平台上去难免会出错。前面

说了，Java工具集是依赖于操作系统的，也就是说它们不能改变操作系统之间的差异，

这就是JNI(Java Native Invoke)存在的原因之一。当一个程序使用了某个操作系统的特

性并且移植后的操作系统没有此特性时，虽然它们能被该平台执行，但是还是会运行出

错。

误区二：Java语言是跨平台的，所以Java程序是跨Java工具集的

从上面的说明可以看出，Java语言跨平台的本质是因为Java工具集遵循同一套规

范。规范是个抽象的概念，那自然需要对应着一种实现，目前常见的有三种实现，即Sun

的官方实现；IBM的实现；GNU的实现。很有可能一套工具集对应与一套实现，使得不

同实现之间并不通用，况且，每套实现在满足规范后还可能增加自己的特性，比如，

GNU可以直接将java源码、字节码、jar包等编译成本地可执行体。当然它们对源码规

范的实现都是一样的，但是也并不保证这些实现一定不会出现不同。因此对于给定的一套

工具集，Java语言才是跨平台的，其他工具集则允许不是。

误区三：Java语言是跨平台的，所以Java程序是跨Java应用服务器的

在一套给定的工具集上，Java应用服务器做为JavaEE的容器，从本质上来说是

JavaEE规范的实现，这样结合误区二就很容易理解了。不过还是要说一点，误区三其实

根本就不该有，因为原因和结果本就不是一个层次的东西。

本文标签： 平台程序实现语言字节