编译执行与解释执行的区别是什么？JVM 使用哪种方式？

编译执行与解释执行的区别是什么？JVM 使用哪种方式？

编译执行和解释执行是计算机程序执行的两种基本方式，它们在翻译过程、运行速度、静态检查能力和跨平台性等方面存在显著差异。而JVM（Java虚拟机）则巧妙地结合了这两种方式的优点，通过解释执行和即时编译（JIT）的混合模式，实现了启动速度快和运行效率高的双重优势。

编译执行（Compiled Execution）

• 定义 ：

将源代码一次性翻译为机器码（目标代码），生成可直接运行的二进制文件。

• 特点 ：

• 翻译只发生一次，生成的目标代码可以直接运行。
• 运行时速度快，因为无需再次翻译。
• 依赖于编译平台，目标代码可能需要为不同的硬件或操作系统重新编译。

• 优点 ：

• 缺点 ：

• 典型语言 ：

C、C++。

解释执行（Interpreted Execution）

• 定义 ：

将源代码逐行翻译为机器码并立即执行，无需生成独立的目标文件。

• 特点 ：

• 每次运行时都需要进行翻译。
• 翻译过程和执行过程交织在一起。
• 更加跨平台，因为无需生成特定平台的目标代码。

• 优点 ：

• 开发效率高，代码修改后无需重新编译即可运行。
• 跨平台性强，只需提供解释器即可。

• 缺点 ：

• 典型语言 ：

Python、JavaScript。

编译执行与解释执行的对比

JVM 的执行方式

1. JVM 的运行机制

JVM 的执行方式结合了编译和解释的特点：

• 解释执行 ：

• JVM 的执行引擎内置解释器，可以逐条解释字节码并执行。
• 初次执行时通常使用解释器，启动速度快。

• 即时编译（JIT, Just-In-Time Compilation） ：

• JVM 包含 JIT 编译器（如 C1、C2 编译器），将 热点代码 （频繁执行的代码）编译为机器码，提高运行性能。
• 编译后的机器码直接运行，不再需要解释。
• JIT 编译结合了编译执行的高效性和解释执行的灵活性。

2. JVM 的运行模式

• 初期使用解释执行，启动速度快。
• 随着程序运行，JIT 编译器逐步优化热点代码。
• 热点代码编译为机器码后，运行效率接近传统编译语言（如 C++）。

JVM 的执行模型示意图

源代码（.java）
   ↓ 编译（javac）
字节码（.class）
   ↓ JVM
解释执行或即时
机器码（最终执行）

总结

• 区别：
• 编译执行一次性生成目标代码，运行速度快。
• 解释执行逐行翻译，运行灵活但速度慢。
• JVM：
• 采用解释执行和即时编译的结合方式。
• 初期解释执行，启动快。
• 后期 JIT 编译优化热点代码，运行效率高。