【探究JVM八】Java的核心动力——执行引擎
1. 执行引擎概述
Java程序能够跨平台执行的原因并不是语言本身具备的的跨平台，而是每个平台对应实现了相应的虚拟机，来保证在不同操作系统下执行的一致性。是不同操作系统下的虚拟机，保证了Java的跨平台特性。
我们都知道，Java是半编译半解释性的语言，先将.java文件编译成.class文件，然后通过Java虚拟机来解释执行。
JM的主要任务是负责装载字节码到其内部，但字节码并不能够直接运行在操作系统之上，因为字节码指令不等价于本地机器指令，它内部包含的仅仅只是一些能够被JVM所识别的字节码指令、符号表，以及其他辅助信息。
那么，如果想要让一个Java程序运行起来，执行引擎（ Execution Engine）的任务就是将字节码指令解释/编译为对应平台上的本地机器指令才可以。
简单来说，JVM中的执行引擎充当了将高级语言翻译为机器语言的翻译官。
2. 执行引擎工作过程
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执行引擎要执行什么字节码指令，完全依赖于PC计数器。PC计数器存放着下一条执行指令的地址。
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每当执行引擎执行完一条指令后，PC计数器会更新下一条指令的地址。执行引擎寻得后执行。
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方法在执行的过程中，执行引擎有可能会通过存储在局部变量表中的对象引用，准确定位到存储在Java堆区中的对象实例信息，以及通过对象头中的元数据指针定位到目标对象的类型信息
3. 前端编译器与后端编译器
????参考文章【Java编译分类：前端编译和后端编译是如何划分的】
Java程序代码需要编译后才能在虚拟机中运行，编译涉及到非常多的知识层面：编译原理、语言规范、虚拟机规范、本地机器码优化等。
下面我们先来看Java体系中的三种编译方式：前端编译、即时编译（JIT编译）、静态提前编译（AOT编译）
前端编译
把Java源码文件.java编译成Class文件.class的过程；
即把满足Java语言规范的程序转化为满足JVM规范所要求格式的功能；
优点：
这阶段的优化是指程序编码方面的；
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许多Java语法新特性（“语法糖”：泛型、内部类等等），是靠前端编译器实现的,而不是依赖虚拟机；
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编译成的Class文件可以直接给JVM解释器解释执行，省去编译时间，加快启动速度；
缺点：
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对代码运行效率几乎没有任何优化措施；
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解释执行效率较低，所以需要结合下面的JIT编译；
前端编译器：Oracle javac、Eclipse JDT中的增量式编译器（ECJ）等;
后端编译
通过Java虚拟机（JVM）内置的即时编译器（Just In Time Compiler，JIT编译器）；在运行时把Class文件字节码编译成本地机器码的过程；
优点：
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通过在运行时收集监控信息，把"热点代码"（Hot Spot Code）编译成与本地平台相关的机器码，并进行各种层次的优化；
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可以大大提高执行效率；
缺点：
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收集监控信息影响程序运行；
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编译过程占用程序运行时间（如使得启动速度变慢）；
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编译机器码占用内存；
JIT编译器：HotSpot虚拟机的C1、C2编译器等；
程序运行前，直接把Java源码文件.java编译成本地机器码的过程；
另外，JIT编译速度及编译结果的优劣，是衡量一个JVM性能的很重要指标；
所以对程序运行性能优化集中到这个阶段，也就是说可以对这个阶段进行JVM调优；
4. Java程序的编译与执行
什么是解释器？什么是JIT编译器？
解释器（ Interpreter）：当Java虚拟机启动时，会根据预定义的规范对字节码采用逐行解释的方式执行，将每条字节码文件中的内容“翻译”为对应平台的本地机器指令执行
- 解释器将
.class字节码指令解释为本地机器指令
JIT（ Just In Time Compiler）即时编译器：就是虚拟机将源代码直接编译成和本地机器平台相关的机器语言
- JIT将
.java代码直接编译为本地机器指令
这里所说的编译器是指后端编译器
理解Java-半编译半解释型语言
为什么Java被称作是半编译半解释型语言呢？它和C++的编译型语言和JavaScript解释型语言的差异到底在哪里？
????首先，我自己的一个误区理解为：
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Java先通过
javac将源文件编译为.class文件，但是.class文件并不能够直接执行，所以叫做半编译 -
然后，再由JVM来解释执行
.class文件，称为半解释型语言
半编译半解释就是.java 源文件编译了，但是不能够直接执行，故此得名。
❌但是，这是理解的误区。学到这里，才发现这样理解是错误的（但是老师是这么讲的，我也没深入探究）。
Java称为半编译半解释语言的根本原因，是：
✔执行引擎在解释执行字节码文件时，即可以使用解释器Interpreter来执行，又可以使用JIT（ Just In Time Compiler）即时编译器来执行。所以叫半编译半解释型
JDK1.0时，将Java语言定位为“解释执行”是比较准确的。再后来， Java也发展出可以直接生成本地代码的编译器。
现在JWM在执行Java代码的时候，通常都会将解释执行与编译执行二者结合起来进行
TODO
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解释器的使用
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解释器与JIT的并存
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热点代码的探测确定
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C1与C2编译器
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AOT编译器