解释器工作机制


以一
以一 2023-12-30 15:23:40 66238 赞同 0 反对 0
分类: 资源
解释器真正意义上所承担的角色就是一个运行时“翻译者”,将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。 当一条字节码指令被解释执行完成后,接着再根据PC寄存器中记录的下一条需要被执行的字节码指令执行解释操作。 解释器分类
为什么Java源文件不直接翻译成JVM,而是翻译成字节码文件?

 

Java源文件被翻译成字节码文件的原因是,字节码文件可以在任何操作系统或设备上运行,而不必重新编译源代码。字节码是一种高级程序代码,它被设计成便于在虚拟机(Virtual Machine)上进行执行,并解决了在不同平台上编译和执行Java代码的兼容性问题。如果Java源文件直接翻译成JVM,那么不同的操作系统和设备将需要不同的翻译器才能运行程序,从而使Java程序的可移植性和兼容性大大降低。因此,翻译为字节码文件是Java编程语言的一个核心特性。而且效率太低,难度大

解释器真正意义上所承担的角色就是一个运行时“翻译者”,将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。

当一条字节码指令被解释执行完成后,接着再根据PC寄存器中记录的下一条需要被执行的字节码指令执行解释操作。

解释器分类

在Java的发展历史里,一共有两套解释执行器,即古老的字节码解释器、现在普遍使用的模板解释器。

 

  • 字节码解释器在执行时通过纯软件代码模拟字节码的执行,效率非常低下。
  • 而模板解释器将每一条字节码和一个模板函数相关联,模板函数中直接产生这条字节码执行时的机器码,从而很大程度上提高了解释器的性能。

在HotSpot VM中,解释器主要由Interpreter模块和Code模块构成。

 

  • Interpreter模块:实现了解释器的核心功能
  • Code模块:用于管理HotSpot VM在运行时生成的本地机器指令
现状

由于解释器在设计和实现上非常简单,因此除了Java语言之外,还有许多高级语言同样也是基于解释器执行的,比如PythonPerl、Ruby等。但是在今天,基于解释器执行已经沦落为低效的代名词,并且时常被一些C/C++程序员所调侃。

为了解决这个问题,JVM平台支持一种叫作即时编译的技术。即时编译的目的是避免函数被解释执行,而是将整个函数体编译成为机器码,每次函数执行时,只执行编译后的机器码即可,这种方式可以使执行效率大幅度提升。

不过无论如何,基于解释器的执行模式仍然为中间语言的发展做出了不可磨灭的贡献。

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