javaaot

① 介紹java的英語短文

電腦方面的嗎？？

Java is a programming language originally developed by James Gosling at Sun Microsystems and released in 1995 as a core component of Sun Microsystems' Java platform. The language derives much of its syntax from C and C++ but has a simpler object model and fewer low-level facilities. Java applications are typically compiled to bytecode that can run on any Java virtual machine (JVM) regardless of computer architecture.

The original and reference implementation Java compilers, virtual machines, and class libraries were developed by Sun from 1995. As of May 2007, in compliance with the specifications of the Java Community Process, Sun made available most of their Java technologies as free software under the GNU General Public License. Others have also developed alternative implementations of these Sun technologies, such as the GNU Compiler for Java and GNU Classpath.

One characteristic of Java is portability, which means that computer programs written in the Java language must run similarly on any supported hardware/operating-system platform. One should be able to write a program once, compile it once, and run it anywhere.

This is achieved by compiling the Java language code, not to machine code but to Java bytecode – instructions analogous to machine code but intended to be interpreted by a virtual machine (VM) written specifically for the host hardware. End-users commonly use a Java Runtime Environment (JRE) installed on their own machine for standalone Java applications, or in a Web browser for Java applets.

Standardized libraries provide a generic way to access host specific features such as graphics, threading and networking. In some JVM versions, bytecode can be compiled to native code, either before or ring program execution, resulting in faster execution.

A major benefit of using bytecode is porting. However, the overhead of interpretation means that interpreted programs almost always run more slowly than programs compiled to native executables would, and Java suffered a reputation for poor performance. This gap has been narrowed by a number of optimization techniques introced in the more recent JVM implementations.

One such technique, known as just-in-time (JIT) compilation, translates Java bytecode into native code the first time that code is executed, then caches it. This results in a program that starts and executes faster than pure interpreted code can, at the cost of introcing occasional compilation overhead ring execution. More sophisticated VMs also use dynamic recompilation, in which the VM analyzes the behavior of the running program and selectively recompiles and optimizes parts of the program. Dynamic recompilation can achieve optimizations superior to static compilation because the dynamic compiler can base optimizations on knowledge about the runtime environment and the set of loaded classes, and can identify hot spots - parts of the program, often inner loops, that take up the most execution time. JIT compilation and dynamic recompilation allow Java programs to approach the speed of native code without losing portability.

Another technique, commonly known as static compilation, or ahead-of-time (AOT) compilation, is to compile directly into native code like a more traditional compiler. Static Java compilers translate the Java source or bytecode to native object code. This achieves good performance compared to interpretation, at the expense of portability; the output of these compilers can only be run on a single architecture. AOT could give Java something close to native performance, yet it is still not portable since there are no compiler directives, and all the pointers are indirect with no way to micro manage garbage collection.

Java's performance has improved substantially since the early versions, and performance of JIT compilers relative to native compilers has in some tests been shown to be quite similar.[12][13] The performance of the compilers does not necessarily indicate the performance of the compiled code; only careful testing can reveal the true performance issues in any system.

One of the unique advantages of the concept of a runtime engine is that even the most serious errors (exceptions) in a Java program should not 'crash' the system under any circumstances, provided the JVM itself is properly implemented. Moreover, in runtime engine environments such as Java there exist tools that attach to the runtime engine and every time that an exception of interest occurs they record debugging information that existed in memory at the time the exception was thrown (stack and heap values). These Automated Exception Handling tools provide 'root-cause' information for exceptions in Java programs that run in proction, testing or development environments. Such precise debugging is much more difficult to implement without the run-time support that the JVM offers.

② 了解什麼叫做jit compiling，與傳統的編譯技術有何不同

Java 應用程序的性能經常成為開發社區中的討論熱點。因為該語言的設計初衷是使用解釋的方式支持應用程序的可移植性目標，早期
Java 運行時所提供的性能級別遠低於 C 和
C++
之類的編譯語言。盡管這些語言可以提供更高的性能，但是生成的代碼只能在有限的幾種系統上執行。在過去的十年中，Java
運行時供應商開發了一些復雜的動態編譯器，通常稱作即時（Just-in-time，JIT）編譯器。程序運行時，JIT
編譯器選擇將最頻繁執行的方法編譯成本地代碼。運行時才進行本地代碼編譯而不是在程序運行前進行編譯（用 C 或
C++ 編寫的程序正好屬於後一情形），保證了可移植性的需求。有些 JIT 編譯器甚至不使用解釋程序就能編譯所有的代碼，但是這些編譯器仍然通過在程序執行時進行一些操作來保持 Java 應用程序的可移植性。
由於動態編譯技術的多項改進，在很多應用程序中，現代的 JIT 編譯器可以產生與 C 或 C++
靜態編譯相當的應用程序性能。但是，仍然有很多軟體開發人員認為 —— 基於經驗或者傳聞 ——
動態編譯可能嚴重干擾程序操作，因為編譯器必須與應用程序共享 CPU。一些開發人員強烈呼籲對 Java
代碼進行靜態編譯，並且堅信那樣可以解決性能問題。對於某些應用程序和執行環境而言，這種觀點是正確的，靜態編譯可以極大地提高 Java
性能，或者說它是惟一的實用選擇。但是，靜態地編譯 Java 應用程序在獲得高性能的同時也帶來了很多復雜性。一般的
Java 開發人員可能並沒有充分地感受到 JIT 動態編譯器的優點。

本文考察了 Java 語言靜態編譯和動態編譯所涉及的一些問題，重點介紹了實時 (RT) 系統。簡要描述了 Java
語言解釋程序的操作原理並說明了現代 JIT 編譯器執行本地代碼編譯的優缺點。介紹了 IBM 在 WebSphere Real Time 中發布的
AOT 編譯技術和它的一些優缺點。然後比較了這兩種編譯策略並指出了幾種比較適合使用 AOT
編譯的應用程序領域和執行環境。要點在於這兩種編譯技術並不互斥：即使在使用這兩種技術最為有效的各種應用程序中，它們也分別存在一些影響應用程序的優缺
點。

執行 Java 程序

Java 程序最初是通過 Java SDK 的 javac程序編譯成本地的與平台無關的格式（類文件）。可將此格式看作 Java
平台，因為它定義了執行 Java 程序所需的所有信息。Java 程序執行引擎，也稱作 Java 運行時環境（JRE），包含了為特定的本地平台實現
Java 平台的虛擬機。例如，基於 Linux 的 Intel x86 平台、Sun Solaris 平台和 AIX 操作系統上運行的 IBM
System p 平台，每個平台都擁有一個 JRE。這些 JRE 實現實現了所有的本地支持，從而可以正確執行為
Java 平台編寫的程序。

事實上，操作數堆棧的大小有實際限制，但是編程人員極少編寫超出該限制的方法。JVM 提供了安全性檢查，對那些創建出此類方法的編程人員進行通知。

Java 平台程序表示的一個重要部分是位元組碼序列，它描述了 Java
類中每個方法所執行的操作。位元組碼使用一個理論上無限大的操作數堆棧來描述計算。這個基於堆棧的程序表示提供了平台無關性，因為它不依賴任何特定本地平台
的 CPU 中可用寄存器的數目。可在操作數堆棧上執行的操作的定義都獨立於所有本地處理器的指令集。Java
虛擬機（JVM）規范定義了這些位元組碼的執行（參見 參考資料）。執行 Java 程序時，用於任何特定本地平台的任何 JRE 都必須遵守 JVM
規范中列出的規則。

因為基於堆棧的本地平台很少（Intel X87 浮點數協處理器是一個明顯的例外），所以大多數本地平台不能直接執行 Java 位元組碼。為了解決這個問題，早期的 JRE 通過解釋位元組碼來執行 Java 程序。即 JVM 在一個循環中重復操作：

◆獲取待執行的下一個位元組碼；

◆解碼；

◆從操作數堆棧獲取所需的操作數；

◆按照 JVM 規范執行操作；

◆將結果寫回堆棧。

這種方法的優點是其簡單性：JRE 開發人員只需編寫代碼來處理每種位元組碼即可。並且因為用於描述操作的位元組碼少於 255 個，所以實現的成本比較低。當然，缺點是性能：這是一個早期造成很多人對 Java 平台不滿的問題，盡管擁有很多其他優點。

解決與 C 或 C++ 之類的語言之間的性能差距意味著，使用不會犧牲可移植性的方式開發用於 Java 平台的本地代碼編譯。

編譯 Java 代碼

盡管傳聞中 Java 編程的 「一次編寫，隨處運行」
的口號可能並非在所有情況下都嚴格成立，但是對於大量的應用程序來說情況確實如此。另一方面，本地編譯本質上是特定於平台的。那麼 Java
平台如何在不犧牲平台無關性的情況下實現本地編譯的性能？答案就是使用 JIT 編譯器進行動態編譯，這種方法已經使用了十年（參見圖 1）：

圖 1. JIT 編譯器

使用 JIT 編譯器時，Java
程序按每次編譯一個方法的形式進行編譯，因為它們在本地處理器指令中執行以獲得更高的性能。此過程將生成方法的一個內部表示，該表示與位元組碼不同但是其級
別要高於目標處理器的本地指令。（IBM JIT
編譯器使用一個表達式樹序列表示方法的操作。）編譯器執行一系列優化以提高質量和效率，最後執行一個代碼生成步驟將優化後的內部表示轉換成目標處理器的本
地指令。生成的代碼依賴運行時環境來執行一些活動，比如確保類型轉換的合法性或者對不能在代碼中直接執行的某些類型的對象進行分配。JIT
編譯器操作的編譯線程與應用程序線程是分開的，因此應用程序不需要等待編譯的執行。

圖 1 中還描述了用於觀察執行程序行為的分析框架，通過周期性地對線程取樣找出頻繁執行的方法。該框架還為專門進行分析的方法提供了工具，用來存儲程序的此次執行中可能不會改變的動態值。

因為這個 JIT 編譯過程在程序執行時發生，所以能夠保持平台無關性：發布的仍然是中立的 Java 平台代碼。C 和 C++ 之類的語言缺乏這種優點，因為它們在程序執行前進行本地編譯；發布給（本地平台）執行環境的是本地代碼。

挑戰

盡管通過 JIT 編譯保持了平台無關性，但是付出了一定代價。因為在程序執行時進行編譯，所以編譯代碼的時間將計入程序的執行時間。任何編寫過大型 C 或 C++ 程序的人都知道，編譯過程往往較慢。

為了克服這個缺點，現代的 JIT
編譯器使用了下面兩種方法的任意一種（某些情況下同時使用了這兩種方法）。第一種方法是：編譯所有的代碼，但是不執行任何耗時多的分析和轉換，因此可以快
速生成代碼。由於生成代碼的速度很快，因此盡管可以明顯觀察到編譯帶來的開銷，但是這很容易就被反復執行本地代碼所帶來的性能改善所掩蓋。第二種方法是：
將編譯資源只分配給少量的頻繁執行的方法（通常稱作熱方法）。低編譯開銷更容易被反復執行熱代碼帶來的性能優勢掩蓋。很多應用程序只執行少量的熱方法，因
此這種方法有效地實現了編譯性能成本的最小化。

動態編譯器的一個主要的復雜性在於權衡了解編譯代碼的預期獲益使方法的執行對整個程序的性能起多大作用。一個極端的例子是，程序執行後，您非常清楚哪些方
法對於這個特定的執行的性能貢獻最大，但是編譯這些方法毫無用處，因為程序已經完成。而在另一個極端，程序執行前無法得知哪些方法重要，但是每種方法的潛
在受益都最大化了。大多數動態編譯器的操作介於這兩個極端之間，方法是權衡了解方法預期獲益的重要程度。

Java 語言需要動態載入類這一事實對 Java
編譯器的設計有著重要的影響。如果待編譯代碼引用的其他類還沒有載入怎麼辦？比如一個方法需要讀取某個尚未載入的類的靜態欄位值。Java
語言要求第一次執行類引用時載入這個類並將其解析到當前的 JVM
中。直到第一次執行時才解析引用，這意味著沒有地址可供從中載入該靜態欄位。編譯器如何處理這種可能性？編譯器生成一些代碼，用於在沒有載入類時載入並解
析類。類一旦被解析，就會以一種線程安全的方式修改原始代碼位置以便直接訪問靜態欄位的地址，因為此時已獲知該地址。

IBM JIT
編譯器中進行了大量的努力以便使用安全而有效率的代碼補丁技術，因此在解析類之後，執行的本地代碼只載入欄位的值，就像編譯時已經解析了欄位一樣。另外一
種方法是生成一些代碼，用於在查明欄位的位置以前一直檢查是否已經解析欄位，然後載入該值。對於那些由未解析變成已解析並被頻繁訪問的欄位來說，這種簡單
的過程可能帶來嚴重的性能問題。

動態編譯的優點

動態地編譯 Java 程序有一些重要的優點，甚至能夠比靜態編譯語言更好地生成代碼，現代的 JIT 編譯器常常向生成的代碼中插入掛鉤以收集有關程序行為的信息，以便如果要選擇方法進行重編譯，就可以更好地優化動態行為。

關於此方法的一個很好的例子是收集一個特定 array操作的長度。如果發現每次執行操作時該長度基本不變，則可以為最頻繁使用的

array長度生成專門的代碼，或者可以調用調整為該長度的代碼序列。由於內存系統和指令集設計的特性，用於復制內存的最佳通用常式的執行速度通
常比用於復制特定長度的代碼慢。例如，復制 8
個位元組的對齊的數據可能需要一到兩條指令直接復制，相比之下，使用可以處理任意位元組數和任意對齊方式的一般復制循環可能需要 10 條指令來復制同樣的 8

個位元組。但是，即使此類專門的代碼是為某個特定的長度生成的，生成的代碼也必須正確地執行其他長度的復制。生成代碼只是為了使常見長度的操作執行得更快，
因此平均下來，性能得到了改進。此類優化對大多數靜態編譯語言通常不實用，因為所有可能的執行中長度恆定的操作比一個特定程序執行中長度恆定的操作要少得
多。

此類優化的另一個重要的例子是基於類層次結構的優化。例如，一個虛方法調用需要查看接收方對象的類調用，以便找出哪個實際目標實現了接收方對象的虛方法。
研究表明：大多數虛調用只有一個目標對應於所有的接收方對象，而 JIT
編譯器可以為直接調用生成比虛調用更有效率的代碼。通過分析代碼編譯後類層次結構的狀態，JIT
編譯器可以為虛調用找到一個目標方法，並且生成直接調用目標方法的代碼而不是執行較慢的虛調用。當然，如果類層次結構發生變化，並且出現另外的目標方法，
則 JIT
編譯器可以更正最初生成的代碼以便執行虛調用。在實踐中，很少需要作出這些更正。另外，由於可能需要作出此類更正，因此靜態地執行這種優化非常麻煩。

因為動態編譯器通常只是集中編譯少量的熱方法，所以可以執行更主動的分析來生成更好的代碼，使編譯的回報更高。事實上，大部分現代的
JIT
編譯器也支持重編譯被認為是熱方法的方法。可以使用靜態編譯器（不太強調編譯時間）中常見的非常主動的優化來分析和轉換這些頻繁執行的方法，以便生成更好
的代碼並獲得更高的性能。

這些改進及其他一些類似的改進所產生的綜合效果是：對於大量的 Java 應用程序來說，動態編譯已經彌補了與 C 和 C++ 之類語言的靜態本地編譯性能之間的差距，在某些情況下，甚至超過了後者的性能。

缺點

但是，動態編譯確實具有一些缺點，這些缺點使它在某些情況下算不上一個理想的解決方案。例如，因為識別頻繁執行的方法以及編譯這些方法需要時間，所以應用
程序通常要經歷一個准備過程，在這個過程中性能無法達到其最高值。在這個准備過程中出現性能問題有幾個原因。首先，大量的初始編譯可能直接影響應用程序的
啟動時間。不僅這些編譯延遲了應用程序達到穩定狀態的時間（想像 Web
伺服器經
歷一個初始階段後才能夠執行實際有用的工作），而且在准備階段中頻繁執行的方法可能對應用程序的穩定狀態的性能所起的作用也不大。如果 JIT
編譯會延遲啟動又不能顯著改善應用程序的長期性能，則執行這種編譯就非常浪費。雖然所有的現代 JVM
都執行調優來減輕啟動延遲，但是並非在所有情況下都能夠完全解決這個問題。

其次，有些應用程序完全不能忍受動態編譯帶來的延遲。如 GUI 介面之類互動式應用程序就是這樣的例子。在這種情況下，編譯活動可能對用戶使用造成不利影響，同時又不能顯著地改善應用程序的性能。

最後，用於實時環境並具有嚴格的任務時限的應用程序可能無法忍受編譯的不確定性性能影響或動態編譯器本身的內存開銷。

因此，雖然 JIT 編譯技術已經能夠提供與靜態語言性能相當（甚至更好）的性能水平，但是動態編譯並不適合於某些應用程序。在這些情況下，Java 代碼的提前（Ahead-of-time，AOT）編譯可能是合適的解決方案。

AOT Java 編譯

大致說來，Java 語言本地編譯應該是為傳統語言（如 C++ 或
Fortran）而開發的編譯技術的一個簡單應用。不幸的是，Java 語言本身的動態特性帶來了額外的復雜性，影響了 Java
程序靜態編譯代碼的質量。但是基本思想仍然是相同的：在程序執行前生成 Java 方法的本地代碼，以便在程序運行時直接使用本地代碼。目的在於避免
JIT 編譯器的運行時性能消耗或內存消耗，或者避免解釋程序的早期性能開銷。

挑戰

動態類載入是動態 JIT 編譯器面臨的一個挑戰，也是 AOT
編譯的一個更重要的問題。只有在執行代碼引用類的時候才載入該類。因為是在程序執行前進行 AOT
編譯的，所以編譯器無法預測載入了哪些類。就是說編譯器無法獲知任何靜態欄位的地址、任何對象的任何實例欄位的偏移量或任何調用的實際目標，甚至對直接調
用（非虛調用）也是如此。在執行代碼時，如果證明對任何這類信息的預測是錯誤的，這意味著代碼是錯誤的並且還犧牲了 Java 的一致性。

因為代碼可以在任何環境中執行，所以類文件可能與代碼編譯時不同。例如，一個 JVM
實例可能從磁碟的某個特定位置載入類，而後面一個實例可能從不同的位置甚至網路載入該類。設想一個正在進行 bug
修復的開發環境：類文件的內容可能隨不同的應用程序的執行而變化。此外，Java 代碼可能在程序執行前根本不存在：比如 Java
反射服務通常在運行時生成新類來支持程序的行為。

缺少關於靜態、欄位、類和方法的信息意味著嚴重限制了 Java 編譯器中優化框架的大部分功能。內聯可能是靜態或動態編譯器應用的最重要的優化，但是由於編譯器無法獲知調用的目標方法，因此無法再使用這種優化。

內聯

內聯是一種用於在運行時生成代碼避免程序開始和結束時開銷的技術，方法是將函數的調用代碼插入到調用方的函數中。但是內聯最大的益處可能是優化方可見的代碼的范圍擴大了，從而能夠生成更高質量的代碼。下面是一個內聯前的代碼示例：

int foo() { int x=2, y=3; return bar(x,y); }final int bar(int a, int b) { return a+b; }

如果編譯器可以證明這個 bar就是 foo()中調用的那個方法，則 bar中的代碼可以取代 foo()中對
bar()的調用。這時，bar()方法是 final類型，因此肯定是 foo()中調用的那個方法。甚至在一些虛調用例子中，動態 JIT
編譯器通常能夠推測性地內聯目標方法的代碼，並且在絕大多數情況下能夠正確使用。編譯器將生成以下代碼：

int foo() { int x=2, y=3; return x+y; }

在這個例子中，簡化前名為值傳播的優化可以生成直接返回
5的代碼。如果不使用內聯，則不能執行這種優化，產生的性能就會低很多。如果沒有解析
bar()方法（例如靜態編譯），則不能執行這種優化，而代碼必須執行虛調用。運行時，實際調用的可能是另外一個執行兩個數字相乘而不是相加的
bar方法。所以不能在 Java 程序的靜態編譯期間直接使用內聯。

AOT
代碼因此必須在沒有解析每個靜態、欄位、類和方法引用的情況下生成。執行時，每個這些引用必須利用當前運行時環境的正確值進行更新。這個過程可能直接影響
第一次執行的性能，因為在第一次執行時將解析所有引用。當然，後續執行將從修補代碼中獲益，從而可以更直接地引用實例、靜態欄位或方法目標。

另外，為 Java 方法生成的本地代碼通常需要使用僅在單個 JVM 實例中使用的值。例如，代碼必須調用 JVM
運行時中的某些運行時常式來執行特定操作，如查找未解析的方法或分配內存。這些運行時常式的地址可能在每次將 JVM 載入到內存時變化。因此 AOT
編譯代碼需要綁定到 JVM 的當前執行環境中，然後才能執行。其他的例子有字元串的地址和常量池入口的內部位置。

在 WebSphere Real Time 中，AOT 本地代碼編譯通過 jxeinajar工具（參見圖 2）來執行。該工具對 JAR 文件中所有類的所有方法應用本地代碼編譯，也可以選擇性地對需要的方法應用本地代碼編譯。結果被存儲到名為 Java eXEcutable (JXE) 的內部格式中，但是也可輕松地存儲到任意的持久性容器中。

您可能認為對所有的代碼進行靜態編譯是最好的方法，因為可以在運行時執行最大數量的本地代碼。但是此處可以作出一些權衡。編譯的方法越多，代碼佔用的內存
就越多。編譯後的本地代碼大概比位元組碼大 10 倍：本地代碼本身的密度比位元組碼小，而且必須包含代碼的附加元數據，以便將代碼綁定到 JVM
中，並且在出現異常或請求堆棧跟蹤時正確執行代碼。構成普通 Java 應用程序的 JAR
文件通常包含許多很少執行的方法。編譯這些方法會消耗內存卻沒有什麼預期收益。相關的內存消耗包括以下過程：將代碼存儲到磁碟上、從磁碟取出代碼並裝入
JVM，以及將代碼綁定到 JVM。除非多次執行代碼，否則這些代價不能由本地代碼相對解釋的性能優勢來彌補。

圖 2. jxeinajar

跟大小問題相違背的一個事實是：在編譯過的方法和解釋過的方法之間進行的調用（即編譯過的方法調用解釋過的方法，或者相反）可能比這兩類方法各自內部之間
進行的調用所需的開銷大。動態編譯器通過最終編譯所有由 JIT
編譯代碼頻繁調用的那些解釋過的方法來減少這項開銷，但是如果不使用動態編譯器，則這項開銷就不可避免。因此如果是選擇性地編譯方法，則必須謹慎操作以使
從已編譯方法到未編譯方法的轉換最小化。為了在所有可能的執行中都避免這個問題而選擇正確的方法會非常困難。
優點
雖然 AOT 編譯代碼具有上述的缺點和挑戰，但是提前編譯 Java 程序可以提高性能，尤其是在不能將動態編譯器作為有效解決方案的環境中。

可以通過謹慎地使用 AOT 編譯代碼加快應用程序啟動，因為雖然這種代碼通常比 JIT
編譯代碼慢，但是卻比解釋代碼快很多倍。此外，因為載入和綁定 AOT
編譯代碼的時間通常比檢測和動態編譯一個重要方法的時間少，所以能夠在程序執行的早期達到那樣的性能。類似地，互動式應用程序可以很快地從本地代碼中獲
益，無需使用引起較差響應能力的動態編譯。

RT 應用程序也能從 AOT 編譯代碼中獲得重要的收益：更具確定性的性能超過了解釋的性能。WebSphere Real Time
使用的動態 JIT 編譯器針對在 RT 系統中的使用進行了專門的調整。使編譯線程以低於 RT
任務的優先順序操作，並且作出了調整以避免生成帶有嚴重的不確定性性能影響的代碼。但是，在一些 RT 環境中，出現 JIT
編譯器是不可接受的。此類環境通常需要最嚴格的時限管理控制。在這些例子中，AOT
編譯代碼可以提供比解釋過的代碼更好的原始性能，又不會影響現有的確定性。消除 JIT
編譯線程甚至消除了啟動更高優先順序 RT 任務時發生的線程搶占所帶來的性能影響。

優缺點統計

動態（JIT）編譯器支持平台中立性，並通過利用應用程序執行的動態行為和關於載入的類及其層次結構的信息來生成高質量的代碼。但是
JIT
編譯器具有一個有限的編譯時預算，而且會影響程序的運行時性能。另一方面，靜態（AOT）編譯器則犧牲了平台無關性和代碼質量，因為它們不能利用程序的動
態行為，也不具有關於載入的類或類層次結構的信息。AOT 編譯擁有有效無限制的編譯時預算，因為 AOT
編譯時間不會影響運行時性能，但是在實踐中開發人員不會長期等待靜態編譯步驟的完成。

表 1 總結了本文討論的 Java 語言動態和靜態編譯器的一些特性：

表 1. 比較編譯技術

兩種技術都需要謹慎選擇編譯的方法以實現最高的性能。對動態編譯器而言，編譯器自身作出決策，而對於靜態編譯器，由開發人員作出選擇。讓
JIT 編譯器選擇編譯的方法是不是優點很難說，取決於編譯器在給定情形中推斷能力的好壞。在大多數情況下，我們認為這是一種優點。

因為它們可以最好地優化運行中的程序，所以 JIT 編譯器在提供穩定狀態性能方面更勝一籌，而這一點在大量的生產 Java
系統中最為重要。靜態編譯可以產生最佳的互動式性能，因為沒有運行時編譯行為來影響用戶預期的響應時間。通過調整動態編譯器可以在某種程度上解決啟動和確
定性性能問題，但是靜態編譯在需要時可提供最快的啟動速度和最高級別的確定性。表 2 在四種不同的執行環境中對這兩種編譯技術進行了比較：

表 2. 使用這些技術的最佳環境

圖 3 展示了啟動性能和穩定狀態性能的總體趨勢：

圖 3. AOT 和 JIT 的性能對比

使用 JIT 編譯器的初始階段性能很低，因為要首先解釋方法。隨著編譯方法的增多及 JIT
執行編譯所需時間的縮短，性能曲線逐漸升高最後達到性能峰值。另一方面，AOT 編譯代碼啟動時的性能比解釋的性能高很多，但是無法達到 JIT
編譯器所能達到的最高性能。將靜態代碼綁定到 JVM 實例中會產生一些開銷，因此開始時的性能比穩定狀態的性能值低，但是能夠比使用 JIT
編譯器更快地達到穩定狀態的性能水平。

沒有一種本地代碼編譯技術能夠適合所有的 Java
執行環境。某種技術所擅長的通常正是其他技術的弱項。出於這個原因，需要同時使用這兩種編譯技術以滿足 Java
應用程序開發人員的要求。事實上，可以結合使用靜態和動態編譯以便提供最大可能的性能提升 —— 但是必須具備平台無關性，它是 Java
語言的主要賣點，因此不成問題。

結束語

本文探討了 Java 語言本地代碼編譯的問題，主要介紹了 JIT 編譯器形式的動態編譯和靜態 AOT 編譯，比較了二者的優缺點。

雖然動態編譯器在過去的十年裡實現了極大的成熟，使大量的各種 Java 應用程序可以趕上或超過靜態編譯語言（如 C++ 或
Fortran）所能夠達到的性能。但是動態編譯在某些類型的應用程序和執行環境中仍然不太合適。雖然 AOT
編譯號稱動態編譯缺點的萬能解決方案，但是由於 Java 語言本身的動態特性，它也面臨著提供本地編譯全部潛能的挑戰。

這兩種技術都不能解決 Java 執行環境中本地代碼編譯的所有需求，但是反過來又可以在最有效的地方作為工具使用。這兩種技術可以相互補充。能夠恰當地使用這兩種編譯模型的運行時系統可以使很大范圍內的應用程序開發環境中的開發人員和用戶受益。

③ java是編譯型語言還是解釋型語言

概念：

編譯型語言：把做好的源程序全部編譯成二進制代碼的可運行程序。然後，可直接運行這個程序。

解釋型語言：把做好的源程序翻譯一句，然後執行一句，直至結束！

區別：

編譯型語言，執行速度快、效率高；依賴編譯器、跨平台性差些。如C、C++、Delphi、 Pascal，Fortran。

解釋型語言，執行速度慢、效率低；依賴解釋器、跨平台性好。如Java、Basic.

通俗的講，編譯語言是在編譯後可以直接運行，而解釋語言的執行需要一個解釋環境。

java很特殊，java程序也需要編譯，但是沒有直接編譯稱為機器語言，而是編譯稱為位元組碼，然後用解釋方式執行位元組碼。

JIT:

首先採用編譯形式生成某種中介代碼(Java bytecode/MSIL)，然後在運行時將其（通常以函數或Block為單位）最終轉換成機器碼，然後執行，轉化的機器碼可以被cache，以提高重復執行的效率

JAVA的第一道工序是javac編譯，當然目標文件是BYTECODE。後續可能有三種處理方式：
1. 運行時，BYTECODE由JVM逐條解釋執行，
2. 運行時，部分代碼可能由JIT翻譯為目標機器指令（以method為翻譯單位，還會保存起來，第二次執行就不用翻譯了）直接執行；
3. RTSJ。繼JAVAC之後執行AOT二次編譯，生成靜態的目標平台代碼（典型的就是IBM WEBSHPERE REAL TIME）。

④ Java中有類似於NGen的工具嗎

Java世界裡有很多AOT編譯的解決方案，雖然Oracle/Sun JDK到JDK8為止都還沒有提供這樣的功能。

先來幾個傳送門：

HotSpot VM JIT的編譯產出，理論上能否被復用？ - RednaxelaFX 的回答

逃逸分析為何不能在編譯期進行？ - RednaxelaFX 的回答

為什麼Java不能由JVM產生針對特定操作系統的機器碼從而提高效率？ - RednaxelaFX 的回答

請教：對Java類庫jar文件，有什麼好的防止反編譯辦法，最好是加密/解密方案，而不是代碼混淆方案。 - RednaxelaFX 的回答

如何將Java打包成exe文件在沒有JRE環境的電腦上執行？ - RednaxelaFX 的回答

各個操作系統下的 JVM 是誰開發出來的？ - RednaxelaFX 的回答

ios設備如何java編譯？ - RednaxelaFX 的回答
java現在能直接編譯成機器碼? - Java

在深入到具體實現前，要先強調一點：

AOT編譯（Ahead-of-Time Compilation）不但涉及一個編譯器，還要涉及配套的運行時支持系統（runtime system）。兩者通常是緊密耦合的。
換
句話說，一個AOT編譯器只能跟自己的runtime搭配使用，這個runtime可以是一個完整的VM（如NGen與CLR的搭配），也可以是一個比較
小的runtime（如.NET Native里的MRT（Minimal Runtime），只提供基礎的GC、多線程支持等功能）。

所以不要想像說下面列舉的工具能夠對Java做AOT編譯，然後運行時還搭配Oracle JDK / OpenJDK來使用。

來看看一些具體實現。

IBM JDK6+ - Enhance performance with class sharing

IBM JDK是主流JDK之一，並且提供了AOT編譯的功能。
這個AOT編譯的主要目的是提高啟動速度，以及在多個進程之間共享AOT編譯出來的機器碼。
被AOT編譯的代碼在運行時還可以再次被JIT編譯，這樣既能提高啟動速度，又不會影響最高速度（peak performance）。

這個AOT編譯用的編譯器就是IBM J9 VM里的JIT編譯器，只是讓它以AOT模式來工作。這點跟NGen有點類似（NGen也是直接用CLR里的JIT編譯器來生成native image）。跟它搭配使用的runtime自然就是完整的J9 VM。
不
過跟NGen不同的是，NGen是真的在程序執行前就做了編譯，而IBM
J9提供的AOT編譯其實是在用戶第一次運行程序時把特殊模式的JIT編譯生成的代碼緩存到磁碟上，後續執行的時候就可以直接使用該緩存里的機器碼。所以
IBM把這個功能叫做「dynamic AOT」。

Excelsior JET

一個比較成熟的商業的Java AOT編譯解決方案。僅支持x86上的若干操作系統。
這個AOT編譯器是自己寫的一個私有的編譯器，其搭配使用的runtime也是私有的。它支持幾種不同的編譯模式，搭配使用的runtime可以完全不帶解釋器/JIT編譯器，只帶有GC、線程支持等功能，也可以帶有更完整的JVM功能。

現在可能很多人都知道Android的ART，而對Java世界裡的老前輩們沒啥認知。其實ART的AOT編譯與解釋器/JIT混合的方式，跟Excelsior JET（以及下面提到的GCJ）是相當相似的。

GCJ

一個開源的Java運行時系統，支持AOT編譯、解釋執行與JIT編譯。GCJ是GCC的一部分。在OpenJDK流行起來之前，通常各種Linux發行版帶的Java實現會是GCJ。

RoboVM

一個讓Java程序可以運行在iOS上的開源解決方案。

iOS不允許第三方程序做運行時代碼生成（也就是不允許JIT編譯），所以在iOS上運行程序要麼得AOT編譯，要麼只能解釋執行。Oracle ADF選擇使用一個只能解釋執行的JVM來支持Java程序，而RoboVM選擇使用AOT編譯。

RoboVM的AOT編譯器藉助了不少現成的框架來實現。其中最重要的兩個是Soot與LLVM，前者解決編譯器前端、後者解決編譯器後端，RoboVM自己只要解決一些跟runtime搭配的地方就好了。
RoboVM配套的runtime是自己寫的一個比較小的runtime。

VMKit

VMKit是一個基於許多現成的庫組合起來實現的VM，主要可以用作JVM，也可配置為一個CLI。
VMKit支持AOT編譯。它的JIT與AOT編譯器都是基於LLVM實現的。不過實現得比較粗糙嗯。

Avian

Avian不是一個完整的JVM，只支持Java的一個比較有用的子集。很多時候也夠用了。
它可以支持AOT編譯。

ART (Android Runtime)

ART和Dalvik VM雖然不直接實現Java位元組碼，但從整個系統的角度看它們倆都是不折不扣的Java系統。
ART支持AOT編譯與解釋執行。Java程序的啟動速度在ART上是比在Dalvik VM上快多了。

只想強調一點：ART的AOT編譯並不依賴LLVM。詳情請參考另外幾個回答：

Android 中的 LLVM 主要做什麼？ - RednaxelaFX 的回答

如何看待微軟新出的LLILC，一個新的基於LLVM的CoreCLR JIT/AOT編譯器？ - RednaxelaFX 的回答

Jikes RVM、Maxine VM、Joeq

這三個是元循環Java虛擬機的代表。關於元循環虛擬機（metacircular VM），請參考另一個回答：用 JavaScript 寫成的 JavaScript 解釋器，意義是什麼？ - RednaxelaFX 的回答
它們都是用純Java實現的Java虛擬機，而且都能獨立運行，也就是說可以自舉（bootstrap）。要實現bootstrap，它們就必然需要能支持AOT編譯的編譯器。

所以說在這類實現里，AOT編譯不是為了提高啟動速度，而是為了實現bootstrap的根本需求。有趣的是，它們可以（在一定范圍內）支持定製boot image的內容，也就是說可以讓Java應用程序與JVM一起AOT編譯構成boot image。

JNode - Java New Operating System Design Effort

JNode是一個用純Java實現的操作系統。這比上面三個元循環Java虛擬機還要更進一步，可以在裸硬體上bootstrap。自然，它也需要一個支持AOT編譯的編譯器，同樣是出於實現的根本需求。

Oracle Labs: Substrate VM

Substrate VM是Oracle Labs的一個研究項目，跟Graal編譯器與Truffle框架搭配使用。它實現了一個很小型的、可定製的runtime，可以讓基於Truffle實現的編程語言可以脫離標准JVM獨立運行。
這里，Substrate VM提供的是runtime的功能，真正的AOT編譯器是Graal。

Oracle/Sun JDK

其
實Sun以前在JDK6時期研究過實現AOT編譯，但是當時選擇的實現方式比較取巧。後來發現效果並不理想，而且在有了多層編譯系統（tiered
compilation system）之後這個AOT編譯的原型實現在啟動速度上根本沒有優勢，就把這個項目擱置了。具體細節抱歉我無法多說。

但是Oracle JDK在計劃提供新的AOT編譯支持。或許會在未來版本的Oracle JDK里出現。請拭目以待。
目前Oracle在公開場合介紹這個AOT編譯器的主要資料是JVMLS 2015上的一個演講，Java Goes AOT - JVMLS 2015 （打不開請自備工具…），有興趣的同學可以參考下。它是一個基於Graal編譯器的實現。

IKVM.NET

前面說的AOT編譯解決方案都是把Java（包含Java位元組碼的Class文件）編譯到native code。http://IKVM.NET是一種比較特殊的方案，把Java Class文件編譯到.NET Assembly，然後可以用任意CLI（Common Language Infrastructure）實現上運行，例如微軟的CLR和Xamarin的Mono。

藉助CLR的NGen和Mono的AOT編譯，http://IKVM.NET生成的.NET Assembly還可以進一步被編譯為native code。這樣也算間接達到了AOT編譯的目的。

這不是拿來搞笑的。http://IKVM.NET的作者做過一個演示，在Windows上基於IKVM+NGen來運行Eclipse，啟動速度比當時的Oracle JDK6快得多…

跟http://IKVM.NET類似的項目以前還有幾個，例如Ja.NET（官網掛了，介紹可以看InfoQ的新聞稿）。但活到現在的恐怕就IKVM.NET一家了。

⑤ java基礎面試題有哪些

下面是10道java基礎面試題，後附答案

1.什麼是 Java 虛擬機?為什麼 Java 被稱作是「平台無關的編程語言」?

Java 虛擬機是一個可以執行 Java 位元組碼的虛擬機進程。Java 源文件被編譯成能被 Java 虛擬機執行的位元組碼文件。

Java 被設計成允許應用程序可以運行在任意的平台，而不需要程序員為每一個平台單獨重寫或者是重新編譯。Java 虛擬機讓這個變為可能，因為它知道底層硬體平台的指令長度和其他特性。

2.「static」關鍵字是什麼意思?Java 中是否可以覆蓋(override)一個 private 或者是static 的方法?

「static」關鍵字表明一個成員變數或者是成員方法可以在沒有所屬的類的實例變數的情況下被訪問。

Java 中 static 方法不能被覆蓋，因為方法覆蓋是基於運行時動態綁定的，而 static 方法是編譯時靜態綁定的。static 方法跟類的任何實例都不相關，所以概念上不適用。

3.JDK 和 JRE 的區別是什麼?

Java 運行時環境(JRE)是將要執行 Java 程序的 Java 虛擬機。它同時也包含了執行 applet 需要的瀏覽器插件。Java 開發工具包 (JDK)是完整的 Java 軟體開發包，包含了 JRE，編譯器和其他的工具(比如：JavaDoc，Java 調試器)，可以讓開發者開發、編譯、執行 Java 應用程序。

4.是否可以在 static 環境中訪問非 static 變數?

static 變數在 Java 中是屬於類的，它在所有的實例中的值是一樣的。當類被 Java 虛擬機載入的時候，會對 static 變數進行初始化。如果你的代碼嘗試不用實例來訪問非 static 的變數，編譯器會報錯，因為這些變數還沒有被創建出來，還沒有跟任何實例關聯上。

5.Java 支持的數據類型有哪些?什麼是自動拆裝箱?

Java 語言支持的 8 中基本數據類型是：

byte

short

int

long

float

double

boolean

char

自動裝箱是 Java 編譯器在基本數據類型和對應的對象包裝類型之間做的一個轉化。比如：把 int 轉化成 Integer，double 轉化成 double，等等。反之就是自動拆箱。

6.Java 支持多繼承么?

不支持，Java 不支持多繼承。每個類都只能繼承一個類，但是可以實現多個介面。

7.Java 中，什麼是構造函數?什麼是構造函數重載?什麼是復制構造函數?

當新對象被創建的時候，構造函數會被調用。每一個類都有構造函數。在程序員沒有給類提供構造函數的情況下，Java 編譯器會為這個類創建一個默認的構造函數。

Java 中構造函數重載和方法重載很相似。可以為一個類創建多個構造函數。每一個構造函數必須有它自己唯一的參數列表。

Java 不支持像 C++中那樣的復制構造函數，這個不同點是因為如果你不自己寫構造函數的情況下，Java 不會創建默認的復制構造函數。

8.Java 中的方法覆蓋(Overriding)和方法重載(Overloading)是什麼意思?

Java 中的方法重載發生在同一個類裡面兩個或者是多個方法的方法名相同但是參數不同的情況。與此相對，方法覆蓋是說子類重新定義了父類的方法。方法覆蓋必須有相同的方法名，參數列表和返回類型。覆蓋者可能不會限制它所覆蓋的方法的訪問。

9.介面和抽象類的區別是什麼?

Java 提供和支持創建抽象類和介面。它們的實現有共同點，不同點在於：

介面中所有的方法隱含的都是抽象的。而抽象類則可以同時包含抽象和非抽象的方法。

類可以實現很多個介面，但是只能繼承一個抽象類

類如果要實現一個介面，它必須要實現介面聲明的所有方法。但是，類可以不實現抽象類聲明的所有方法，當然，在這種情況下，類也必須得聲明成是抽象的。

抽象類可以在不提供介面方法實現的情況下實現介面。

Java 介面中聲明的變數默認都是 final 的。抽象類可以包含非 final 的變數。

Java 介面中的成員函數默認是 public 的。抽象類的成員函數可以是 private， protected 或者是 public。

介面是絕對抽象的，不可以被實例化。抽象類也不可以被實例化，但是，如果它包含 main 方法的話是可以被調用的。

10.什麼是值傳遞和引用傳遞?

對象被值傳遞，意味著傳遞了對象的一個副本。因此，就算是改變了對象副本，也不會影響源對象的值。

對象被引用傳遞，意味著傳遞的並不是實際的對象，而是對象的引用。因此，外部對引用對象所做的改變會反映到所有的對象上。

最後祝你面試順利！

⑥ 【轉】如何保護Java代碼

以下從技術角度就常見的保護措施 和常用工具來看看如何有效保護java代碼：1. 將java包裝成exe 特點：將jar包裝成可執行文件，便於使用，但對java程序沒有任何保護。不要以為生成了exe就和普通可執行文件效果一樣了。這些包裝成exe的程序運行時都會將jar文件釋放到臨時目錄，很容易獲取。常用的工具有exe4j、jsmooth、NativeJ等等。jsmooth生成的exe運行時臨時目錄在exe所在目錄中或是用戶臨時目錄 中；exe4j生成的exe運行時臨時目錄在用戶臨時目錄中；NativeJ生成的exe直接用winrar打開，然後用zip格式修復成一個jar文件，就得到了原文件。如果只是為了使用和發布方便，不需要保護java代碼，使用這些工具是很好的選擇。2. java混淆器特點：使用一種或多種處理方式將class文件、java源代碼進行混淆處理後生成新的class，使混淆後的代碼不易被反編譯，而反編譯後的代碼難以閱 讀和理解。這類混淆器工具很多，而且也很有成效。缺點：雖然混淆的代碼反編譯後不易讀懂，但對於有經驗的人或是多花些時間，還是能找到或計算出你代碼中隱藏的敏感內容，而且在很多應用中不是全部代碼都能混淆的，往往一些關鍵的庫、類名、方法名、變數名等因使用要求的限制反而還不能混淆。3. 隔離java程序到服務端特點：把java程序放到服務端，讓用戶不能訪問到class文件和相關配套文件，客戶端只通過介面訪問。這種方式在客戶/服務模式的應用中能較好地保護java代碼。缺點是：必須是客戶/服務模式，這種特點限制了此種方式的使用范圍；客戶端因為邏輯的暴露始終是較為薄弱的環節，所以訪問介面時一般都需要安全性認證。4. java加密保護特點：自定義ClassLoader，將class文件和相關文件加密，運行時由此ClassLoader解密相關文件並裝載類，要起到保護作用必須自定 義本地代碼執行器將自定義ClassLoader和加密解密的相關類和配套文件也保護起來。此種方式能很有效地保護java代碼。缺點：可以通過替換JRE包中與類裝載相關的java類或虛擬機動態庫截獲java位元組碼。 jar2exe屬於這類工具。5. 提前編譯技術(AOT) 特點：將java代碼靜態編譯成本地機器碼，脫離通用JRE。此種方式能夠非常有效地保護java代碼，且程序啟動比通用JVM快一點。具有代表性的是GNU的gcj，可以做到對java代碼完全提前編譯，但gcj存在諸多局限性，如：對JRE 5不能完整支持、不支持JRE 6及以後的版本。由於java平台的復雜性，做到能及時支持最新java版本和JRE的完全提前編譯是非常困難的，所以這類工具往往採取靈活方式，該用即時編譯的地方還是 要用，成為提前編譯和即時編譯的混合體。缺點：由於與通用JRE的差異和java運用中的復雜性，並非java程序中的所有jar都能得到完全的保護；只能使用此種工具提供的一個運行環境，如果工具更新滯後或你需要特定版本的JRE，有可能得不到此種工具的支持。 Excelsior JET屬於這類工具。6. 使用jni方式保護特點：將敏感的方法和數據通過jni方式處理。此種方式和「隔離java程序到服務端」有些類似，可以看作把需要保護的代碼和數據「隔離」到動態庫中，不同的是可以在單機程序中運用。缺點和上述「隔離java程序到服務端」類似。7. 不脫離JRE的綜合方式保護特點：非提前編譯，不脫離JRE，採用多種軟保護方式，從多方面防止java程序被竊取。此種方式由於採取了多種保護措施，比如自定義執行器和裝載器、加密、JNI、安全性檢測、生成可執行文件等等，使保護力度大大增強，同樣能夠非常有效地保護java代碼。缺點：由於jar文件存在方式的改變和java運用中的復雜性，並非java程序中的所有jar都能得到完全的保護；很有可能並不支持所有的JRE版本。 JXMaker屬於此類工具。8. 用加密鎖硬體保護特點：使用與硬體相關的專用程序將java虛擬機啟動程序加殼，將虛擬機配套文件和java程序加密，啟動的是加殼程序，由加殼程序建立一個與硬體相關的 受保護的運行環境，為了加強安全性可以和加密鎖內植入的程序互動。此種方式與以上「不脫離JRE的綜合方式保護」相似，只是使用了專用硬體設備，也能很好地保護java代碼。缺點：有人認為加密鎖用戶使用上不太方便，且每個安裝需要附帶一個。從以上描述中我們可以看出：1. 各種保護方式都有其優缺點，應根據實際選用2. 要更好地保護java代碼應該使用綜合的保護措施3. 單機環境中要真正有效保護java代碼，必須要有本地代碼程序配合當然，安全都是相對的，一方面看你的保護措施和使用的工具能達到的程度，一方面看黑客的意願和能力，不能只從技術上保護知識產權。總之，在java 代碼保護方面可以採取各種可能的方式，不可拘泥於那些條條框框。

⑦ 蘋果App是否可以使用JAVA語言進行編寫

不能

Swift和Objective-C共用一套運行時環境，Swift的類型可以橋接到Objective-C（下面我簡稱OC），反之亦然。兩者可以互相引用混合編程。其次就是，OC之前積累的很多類庫，在Swift中大部分依然可以直接使用，當然，Swift3之後，一些語法改變了很多，不過還是有跡可循的。OC出現過的絕大多數概念，比如引用計數、ARC、屬性、協議、介面、初始化、擴展類、命名參數、匿名函數等，在Swift中繼續有效（可能最多換個術語）。Swift大多數概念與OC一樣。當然Swift也多出了一些新興概念，這些在OC中是沒有的，比如范型、元組等。

但是：現階段Swift 到底能不能取代 Objective-C?
答案是還不行。
其實到現在為止 Swift 離完全替代 Objective-C 還是很遙遠，因為 Apple 內部一直在用 Objective-C 來做一些 Framework 的開發，底層也不可能用 Swift 實現，所以現在更多的替代是體現在外部開發。
二、Swift比Objective-C有什麼優勢？

1、Swift容易閱讀，語法和文件結構簡易化。
2、Swift更易於維護，文件分離後結構更清晰。
3、Swift更加安全，它是類型安全的語言。
4、Swift代碼更少，簡潔的語法，可以省去大量冗餘代碼
5、Swift速度更快，運算性能更高。
三、Swift目前存在的缺點

1、版本不穩定，之前升級Swift3大動刀，苦了好多人，swift4目前還未知
2、使用人數比例偏低，目前還是OC的天下
3、社區的開源項目偏少，畢竟OC獨大好多年，很多優秀的類庫都不支持Swift，不過這種狀況正在改變，現在有好多優秀的Swift的開源類庫了
4、公司使用的比例不高，很多公司以穩為主，還是在使用OC開發，很少一些在進行混合開發，更少一些是純Swift開發。
5、偶爾開發中遇到的一些問題，很難查找到相關資料，這是一個弊端。
6、純Swift的運行時和OC有本質區別，一些OC中運行時的強大功能，在純Swift中變無效了。
7、對於不支持Swift的一些第三方類庫，如果非得使用，只能混合編程，利用橋接文件實現。
四、Swift其他功能說明

1、Swift的內存管理
Swift使用自動引用計數（ARC）來簡化內存管理，與OC一致。
2、Swift的可選項類型（Optionals）介紹
Swift引入了可選項類型，用於處理變數值不存在的情況。Optionals類似於OC中指向nil的指針，但是適用於所有數據類型，而非僅僅局限於類，Optionals相比於OC中的nil指針，更加安全和簡明，並且也是Swift諸多最強大功能的核心。
3、Swift中的 ！和 ？
這兩個符號是用來標記這個變數的值是否可選，！表示可選變數必須保證轉換能夠成功，否則報錯，但定義的變數可以直接使用；？表示可選變數即使轉換不成功也不會報錯，變數值為nil，如果轉換成功，要使用該變數時，後面需要加！進行修飾。

⑧ JAVA是解釋型語言還是編譯型語言

有些答案對JAVA的理解還停留在上古時代或者教科書里。其實，現在用編譯型、解釋型來分類編程語言已經有點力不從心了。JAVA的第一道工序是javac編譯，當然目標文件是BYTECODE。後續可能有三種處理方式：1. 運行時，BYTECODE由JVM逐條解釋執行，2. 運行時，部分代碼可能由JIT翻譯為目標機器指令（以method為翻譯單位，還會保存起來，第二次執行就不用翻譯了）直接執行；3. RTSJ。繼JAVAC之後執行AOT二次編譯，生成靜態的目標平台代碼（典型的就是IBM WEBSHPERE REAL TIME）。有的時候，可能是以上三種方式同時在使用。至少，1和2是同時使用的，3需要程序員手工指定。所以討論語言得更細化一點了，強類型的、弱類型的，靜態的、動態的，GC-based的、手工管理內存的，有沒有VM...

⑨ Java 虛擬機一樣的速度甚至出現AOT編譯方式嗎

不論是物理機還是虛擬機，大部分的程序代碼從開始編譯到最終轉化成物理機的目標代碼或虛擬機能執行的指令集之前，都會按照如下圖所示的各個步驟進行：

⑩ java思維導圖

Java虛擬機是Java語言的運行環境，它是Java別具吸引力的特性之一，屬於Java的中級內容。在學習過Java初級知識後，工程師就需要學習Java虛擬機。

周志明的《深入理解Java虛擬機》詳細的介紹了Java虛擬機，但是學習的過程中會發現書本很厚，知識點很多，我最開始是採用有道雲筆記去記筆記，但是發現知識點過於分散，朋友建議我繪制Java虛擬機的思維導圖，更有助於學習Java虛擬機。