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编程语言分为低级语言和高级语言，机器语言、汇编语言是低级语言，C、C++、java、python 等是高级语言。
机器语言是最底层的语言，可能间接执行。而咱们编写的源代码是人类语言, 计算机只能辨认某些特定的二进制指令，在程序真正运行之前必须将源代码转换成二进制指令。
汇编语言通过汇编器翻译成机器指令后执行，一条汇编指令，对应着一条机器指令。
高级语言编程的程序有三种执行形式：
1. 一种是编译执行，源程序先通过编译器（负责将源程序翻译成指标机器指令）翻译成机器指令，通过编译 –> 链接 –> 指标可执行文件，而后执行；即提前将所有源代码一次性转换成二进制指令，也就是生成一个可执行程序。比方 C，C++ 等语言都是编译执行的。
2. 一种是解释执行，是应用解释器会将咱们的一句句代码解释成机器能够辨认的二进制代码来执行，能够认为是，解释一句，执行一句。在这个过程中，不会生成两头文件。如：脚本形式是一条条命令，在执行时，是由零碎的解释器，将其一条条翻译成机器可辨认的指令，例如 shell 脚本是由 shell 程序执行的，js 是由浏览器解释执行的。
3. 最初一种是编译和解释相结合的执行形式，上面咱们来说 Java。
了解 Java 的几个编译器
前端编译器：把.java 文件转变成.class 文件。包含 Sun 的 Javac、Eclipse JDT 中的增量式编辑器（ECJ）
后端运行期即时编译器（JIT 编译器，Just In Time Compiler）：把字节码转成机器码。包含 HotSpot VM 的 C1、C2 编译器
动态提前编译器（AOT 编译器，Ahead Of Time Compiler）：把 *.java 编译成本地机器码。包含 GNU Compiler for the Java（GCJ）、Excelsior JET
Java 采纳的是解释和编译混合的模式
在编译期间，咱们通过将源代码编译成.class，配合 JVM 这种跨平台的形象，屏蔽了底层计算机操作系统和硬件的区别，实现了“一次编译，到处运行”。而在运行期间，目前支流的 JVM 都是混合模式（-Xmixed），即解释运行 和编译运行配合应用。
Java 一开始被定位为“解释执行”的语言，然而当初支流的虚拟机中都蕴含了即时编译器 JIT。
程序从源代码到运行经验阶段：java 程序 –（编译 javac）–> 字节码文件.class–> 类装载子系统化身为反射类 Class—> 运行时数据区 —>（解释执行 +JIT 编译器编译）–> 操作系统（Win，Linux，Mac JVM）。
.class 文件就是能够到处运行的文件。而后 Java 字节码会被转化为指标机器代码，这是是由 JVM 来执行的，即 Java 的第二次编译。
Java 采纳的是解释和编译混合的模式: 基于 JVM 执行引擎当中的解释器 interpreter 与即便编译器 JIT 共存
执行引擎获取到，由 javac 将源码编译成字节码文件 class.
而后在运行的时候通过解释器 interpreter 转换成最终的机器码。（解释型）
另外 JVM 平台反对一种叫作即时编译的技术。即时编译的目标是防止函数被解释执行，而是将整个函数体编译成为机器码，这种形式能够使执行效率大幅度晋升（间接编译型）
JIT 将字节码转换成最终的机器码：
以 Oracle JDK 提供的 HotSpot 虚拟机为例，在 HotSpot 虚拟机中，提供了两种编译模式：解释执行 和 即时编译（JIT，Just-In-Time）。
解释执行即逐条翻译字节码为可运行的机器码，而即时编译则以办法为单位将字节码翻译成机器码（上述提到的“编译执行”）。前者的劣势在于不必期待，后者则在理论运行当中效率更高。
即时编译存在的意义在于它是进步程序性能的重要伎俩之一。依据“二八定律”（即：百分之二十的代码占据百分之八十的系统资源），对于大部分不罕用的代码，咱们无需耗时间将之编译为机器码，而是采纳解释执行的形式，用到就去逐条解释运行；对于一些仅占据小局部的热点代码（可认为是重复执行的重要代码），则可将之翻译为合乎机器的机器码高效执行，进步程序的效率，此为运行时的即时编译。
为了满足不同的场景，HotSpot 虚拟机内置了多个即时编译器：C1,C2 与 Graal。Graal 是 Java10 正式引入的实验性即时编译器，在此暂不叙述（其实我不是很理解，难堪···）。先看一下 C1、C2，置信大家或多或少接触过。
C1：即 Client 编译器，面向对启动性能有要求的客户端 GUI 程序，采纳的优化伎俩比较简单，因而编译的工夫较短。C2：即 Server 编译器，面向对性能峰值有要求的服务端程序，采纳的优化伎俩简单，因而编译工夫长，然而在运行过程中性能更好。从 Java7 开始，HotSpot 虚拟机默认采纳分层编译的形式：热点办法首先被 C1 编译器编译，而后 热点办法中的热点再进一步被 C2 编译，依据后面的运行计算出更优的编译优化。为了不烦扰程序的失常运行，JIT 编译时放在额定的线程中执行的，HotSpot 依据理论 CPU 的资源，以 1:2 的比例调配给 C1 和 C2 线程数。在计算机资源短缺的状况，字节码的解释运行和编译运行时能够同时进行，JIT 编译执行完后的机器码会在下次调用该办法时启动，已替换本来的解释执行（意思就是曾经翻译出效率更高的机器码，天然替换原来的绝对低效率执行的办法）。
以上，能够看出在 Java 中不单单是解释执行，即时编译（编译执行）在 Java 性能优化中彰显重要的作用，所以当初应该说：Java 是解释执行和编译执行独特存在的，至多大部分是这样。
编译与解释比拟？
1. 一段程序编译会浪费时间，并且移植到其余平台上时还要进行从新编译，然而其编译后生成的可执行文件运行速度快。
2. 解释型程序可跨平台执行，无需将全副代码编译之后再运行，可能及时运行，但因为是逐条解释执行所以最终的运行速度不如编译型程序。
3. 内存应用：编译执行须要生成编译后的机器码文件，而解释执行时逐句解释执行，所以解释执行对内存占用更少。
独自应用解释器的毛病：
摈弃了 JIT 可能带来的性能劣势。如果代码没有被 JIT 编译的话，再次运行时须要反复解析。
独自应用 JIT 编译器的毛病：
须要将全副的代码编译成本地机器码。要花更多的工夫，JVM 启动会变慢十分多；
减少可执行代码的长度（字节码比 JIT 编译后的机器码小很多），这将导致页面调度，从而升高程序的速度。
有些 JIT 编译器的优化形式，比方分支预测，如果不进行 profiling，往往并不能进行无效优化。
因而，HotSpot 采纳了惰性评估 (Lazy Evaluation) 的做法，依据二八定律，耗费大部分系统资源的只有那一小部分的代码（热点代码），而这也就是 JIT 所须要编译的局部。JVM 会依据代码每次被执行的状况收集信息并相应地做出一些优化，因而执行的次数越多，它的速度就越快。
JDK 9 引入了一种新的编译模式 AOT(Ahead of Time Compilation)，它是间接将字节码编译成机器码，这样就防止了 JIT 预热等各方面的开销。JDK 反对分层编译和 AOT 合作应用。
注：JIT 为办法级，它会缓存编译过的字节码在 CodeCache 中，而不须要被反复解释。
