JVM和字节码的关系

程序运行的两种方式：静态编译和动态解释

• 静态编译的程序在执行前全部被翻译为机器码
• 动态解释执行的则是一句一句边运行边翻译

Java严格说来是“半解释半编译”型的语言

• Java代码首先由javac编译器编译成字节码(ByteCode)。字节码文件中JVM指令（也称字节码指令）是JVM唯一能够识别的指令，JVM执行JVM指令时，通过JVM解释器逐条读取字节码文件中JVM指令解释为机器码执行。当某一方法调用次数达到即时编译定义的阈值时，就会触发即时编译器JIT进行优化生成机器码。
• 字节码文件和JVM指令的规范由JVM规范定义，JVM在不同的硬件平台上需要有不同实现，以达到所谓“一次编写，到处运行”的目标。
  解释器的作用： 省去编译的时间，使代码立即执行。
  JIT编译器的作用： 运行时将反复执行的热点代码编译为二进制机器码，避免解释器反复解释，提高运行效率。

通过编译原理理解java虚拟机编译和解释机制

在编译原理中Javac编译器被称为前端编译器，而JIT编译器被称为后端编译器。
（1）在编译原理中，通常将编译分为前端和后端。其中前端会对程序进行词法分析、语法分析、语义分析，然后生成一个中间表达形式（称为IR：Intermediate Representation）。后端再讲这个中间表达形式进行优化，最终生成目标机器码。
注意：在Java中，javac之后生成的就是中间表达形式（.class）
（2）JVM在执行时，首先会逐条读取IR的指令来执行，这个过程就是解释执行的过程。当某一方法调用次数达到即时编译定义的阈值时，就会触发即时编译，这时即时编译器会将IR进行优化，并生成这个方法的机器码，后面再调用这个方法，就会直接调用机器码执行，这个就是编译执行的过程。

字节码文件和JVM的关系

• JVM虚拟机只能识别字节码文件，任何语言只需要按照JVM规范中关于字节码文件的标准生成字节码文件，就可以在JVM中运行，而不仅仅只有java可以在JVM中运行，其他如Groovy、kotlin也可以在JVM编译器中运行。
• JVM指令是JVM规范中定义的指令集，在不同的平台JVM指令对应了不同的实现，从而实现了一次编写到处运行。
• 不同的语言需要不同的前端编译器（如javac、groovyc编译器）等，JVM只和字节码有关系，而与具体语言没关系。

JVM如何实现跨平台

不同CPU架构的汇编指令集不一致，jvm为了实现跨平台，在JVM规范里定义了JVM指令集，针对同一指令在不同平台架构做不同实现（既有C++代码也内联了汇编代码），从而实现了跨平台。

不同语言的源文件通过各自的编译器按照JVM规范编译为字节码文件，JVM加载到内存中，通过解释器解释或通过JIT即时编译器将JVM指令翻译为二进制机器码，交给CPU执行。