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实现Java平台的三种方式
发表日期:2005-01-25作者:蔡学镛[转贴] 出处:PConline  

广泛地说,只要能执行 Java bytecode 者,就可以称为 Java 平台(Java platform)。大致上,实现 Java 平台的方式有三种,分别是:

Java 虚拟机器(Java Virtual Machine,JVM)
Java 操作系统(Java Operating System)
Java 芯片(Java Chip)
以下就此三种 Java 平台提出解说,并比较之。

Java 虚拟机器
所谓的 Java 虚拟机器,指的是在操作系统上执行的一种程序,此程序可以解读 Java bytecode,并在操作系统的帮助下执行 Java bytecode。这样的执行架构,大致上可以分成四层,分别是:

第一层(最上层)的 Java bytecode
第二层的 Java 虚拟机器
第三层的操作系统
第四层(最底层)的芯片
芯片执行上面的操作系统,操作系统执行上面的 Java 虚拟机器,Java 虚拟机器执行上面的 Java bytecode。对于 Java bytecode 来说,它只接触到 Java 虚拟机器,所以当然「误以为」Java 虚拟机器就是它的平台。

实例:Pentium III Chip + Windows 2000 OS + Sun HotSpot Client VM + Together/ Java Application。

Java 操作系统
如果把 Java 虚拟机器整合进既有的操作系统中(例如:Mac OS X),或是打造一个全新的操作系统专门执行 Java bytecode(例如:JOS),这类能直接执行 Java bytecode 的操作系统也可视为 Java 平台。这样的执行架构,大致上可以分成三层,分别是:

第一层(最上层)的 Java bytecode
第二层的 Java 操作系统
第三层(最底层)的芯片
Java 芯片
如果把 Java 操作系统和既有的芯片整合起来成为一组新的芯片(例如:ARM 7、ARM 9),或者打造一个全新的 Java 专用芯片(例如:aJile aJ-100)那么此一种类的芯片也是 Java 平台。这样的执行架构,大致上可以分成两层,分别是:

第一层(最上层)的 Java bytecode
第二层(最底层)的 Java 芯片
三种方式的比较
这三种都是 Java 平台,各有优缺点,很难说那一种方式比较好,必须看你的需求而定。

透过虚拟机器来执行 Java 是最常见的架构方式,一方面是因为虚拟机器的 Java 平台最容易被实作出来(相较于 Java 操作系统和 Java 芯片而言),二方面是因为只要有虚拟机器就可以让在不更动实体平台(操作系统和 CPU)的情况下多了执行 Java 程序的功能。目前,多数主流的实体平台(包括 Windows、Linux、Mac、Solaris、PalmOS、EPOC...)都已经有 Java 虚拟机器了。

虚拟机器的架构因为分了太多层级,所以效率上当然会比较差,这是虚拟机器架构最为人所抨击的地方。但是由于虚拟机器的技术一直在进步,所以执行效率一直都有持续的提升。目前已经相当逼近 Java 操作系统的架构方式,所以虚拟机器的方式应该会继续成为 PC 上的 Java 平台主流。

一般来说,透过 Java 操作系统来执行 Java bytecode,效率会比虚拟机器的方式好。所以 Java 虚拟机器被整合进操作系统中,来提升该操作系统的附加价值,这种作法有可能会成为一种趋势(例如 MacOS X 就把 Java 和操作系统作了很好的整合)。但如果设计一套只能执行 Java 的全新操作系统,可能不容易成功,因为全新的操作系统势必面临驱动程序(device driver)不足的严重困扰。因为此原因,加上事实证明操作系统的 Java 平台,比虚拟机器的 Java 平台效率提升不如预期多,所以 IBM 和 Sun 合作的纯 Java 操作系统「JavaOS」计画已经停摆。

利用芯片的方式来实作 Java 平台,对于 Java 程序的执行速度会有很大的提升,毕竟硬件的速度比软件快许多。这种方式以后会成为嵌入式系统的主流,许多 Java 的 IA 产品(例如:Set-Top Box)都会开始使用 Java 芯片。但是这种方式已经把 Java 整个变成硬件平台,不适合再称为跨平台了。

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