Java的“一次编写，到处运行”：如何实现跨平台的神话？

java号称"一次编写，到处运行"，这几乎是每一个java初学者在学习时都会听到的话，但是由于当初知识系统还不够全面，就没有深究这个问题，只觉得特别厉害（这也是博主在刚开始学java的一个困惑），今天就让我们来深入探讨这个问题

Java的"一次编写，到处运行"：深入探讨

Java的"一次编写，到处运行"（Write Once, Run Anywhere）几乎是每一个Java初学者在学习时都会听到的话。然而，由于当初知识系统还不够全面，很多人并没有深究这个问题，只觉得特别厉害（这也是博主在刚开始学Java时的一个困惑）。今天，让我们来深入探讨这个问题。

编程语言与操作系统的关系

在深入探讨Java的跨平台特性之前，我们首先需要明确一个概念：编程语言在大部分情况下 是和操作系统打交道的，而不是直接和CPU打交道。这是因为操作系统作为中间层，可以提高安全性和效率。例如，操作系统可以防止程序直接访问硬件设施或拖慢系统速度，从而避免潜在的问题。 ## 跨平台开发的挑战在1990年代，互联网刚刚兴起，各种操作系统层出不穷，如Windows、Linux、Unix等。不同的操作系统对外提供的API也不同。此时，编程语言在Windows平台上编写的代码编译后的.exe文件是面向Windows API的（上面我们提到过，编程语言实际上是和操作系统打交道的），它在Windows上当然可以运行。然而，当这份.exe文件到了Linux下运行时，Linux会说"你是谁啊，我不认识你，你调用的这份API我没有啊"，这当然会报错。具体可以看下面两段代码：

c 复制代码

// Linux下的write系统调用 
ssize_t write(int fd, const void* buf, size_t count);
// Windows下的
WriteConsole API BOOL WriteConsole(HANDLE hConsoleOutput, const VOID* lpBuffer, DWORD nNumberOfCharsToWrite, LPDWORD lpNumberOfCharsWritten, LPVOID lpReserved);

以上分别是Windows和Linux下输出的API。如果把在Windows上的API拿到Linux下调用，当然不行。因此，这时就需要在不同的平台下重新编译。

Java的解决方案：JVM

那么，Java是如何解决这个问题的呢？俗话说"没有什么问题是不能加一层中间层解决的，如果有就再加一层"。Java正是采用这样的思想，它加的中间层就是JVM（Java虚拟机）。通过JVM制定统一的API接口，Java语言调用的API接口是JVM提供的，是不变的，所以你编译出来的代码当然可以到处运行。

那不同操作系统的差异呢？这就由JVM去进行屏蔽。针对不同平台发布不同的JVM，让不同的JVM去调用不同的操作系统接口。也就是说，这份重新编译的活，Java官方帮你干了，他们为你编写不同的JVM来帮你屏蔽细节，你只需要面向JVM实现即可。

Java成功的原因

Java之所以成功，不仅在于其'一次编写，到处运行'的特性，更在于它提出的先进思想。在当时，跨平台开发普遍需要"到处编译"，而Java这类先进思想的提出自然引人注意。同时，通过JVM的GC（垃圾回收机制），你可以放心大胆地创建对象，而不用担心内存泄漏的问题，这也为开发者省去了很多烦恼。

总的来说，Java语言的火爆是因为它的先进思想，是开创性的。现在，如果你开发一门"到处运行"的语言，可能也不会火，因为你是"模仿者"，除非你的语言足够优秀。而Java也凭借那时的火爆迅速占领市场，使得现在大部分软件和网站都是由Java开发的。这就是为什么虽然现在有多种语言层出不穷，而Java依然屹立不倒的重要原因。同时，Java也在与时俱进，不断更新，确保不会被时代所落下。