操作系统为什么不内置java虚拟机?

诚邀其实这个问题是要明白操作系统是什么,操作系统是为了分离硬件于用户程序,操作系统主要用来管理硬件资源,系统调度,其他的功能只是为了效率上提升,内核要增加的一些接口,主要为了减少用户程序跟内核通信造成的效率降低,java虚拟机,是为了执行java程序,制作的一种用户态程序,本身不具备操作系统的能力,仅仅用来解析java的字节码,并不能直接被硬件识别,所以必须要有操作系统转译,而且java虚拟机目的就是为了让java程序可以一次编写,多处执行,但操作系统是可以脱离java虚拟机存在的,所以,应该不会考虑将java虚拟机做到操作系统里。

Java能不能像C语言不通过JVM虚拟机直接编译成二进制机器码,让计算机直接运行?

从语言设计的角度看是可以的,重新设计一下编译器就能实现,但从工程实践的角度看是不可行的。其一,Java语言最大的特点就是跨平台可移植,一次开发,一次编译,多平台执行,这一特性就是靠JVM(Java虚拟机)实现的,如果改写编译器像C语言一样直接编译成了可执行程序,就失去了跨平台特性。其二,Java语言设计之初就设计成为了一款严重依赖JRE(Java运行时环境)的语言,有部分语言设计上的缺陷必须依赖JVM来解决,比如GC(垃圾回收),我们知道,Java语言是没有内存回收能力的,因此还得靠JVM,在工程实践中,如果软件不能进行内存回收,后果将是灾难性的。

其三,Java语言是面向对象的,区别于同是面向对象的C ,Java还有一个动态特性。它允许程序动态地装入运行过程中所需要的类,这是C 语言进行面向对象程序设计所无法实现的。在C 程序设计过程中,每当在类中增加一个实例变量或一种成员函数后,引用该类的所有子类都必须重新编译,否则将导致程序崩溃。Java从如下几方面采取措来解决这个问题。

Java编译器不是将对实例变量和成员函数的引用编译为数值引用,而是将符号引用信息在字节码中保存下传递给解释器,再由解释器在完成动态连接类后,将符号引用信息转换为数值偏移量。这样,一个在存储器生成的对象不在编译过程中决定,而是延迟到运行时由解释器确定的。这样,对类中的变量和方法进行更新时就不至于影响现存的代码。

解释执行字节码时,这种符号信息的查找和转换过程仅在一个新的名字出现时才进行一次,随后代码便可以全速执行。在运行时确定引用的好处是可以使用已被更新的类,而不必担心会影响原有的代码。如果程序连接了网络中另一系统中的某一类,该类的所有者也可以自由地对该类进行更新,而不会使任何引用该类的程序崩溃。而这一切同样依赖JRE。

方舟编译器是将java代码像C 静态编译,那么为什么安卓当时一开始为啥不用C ?

华为方舟编译器可以编译C/C ,Java,JavaScript以及Kotlin,方舟编译器可以说是实现了几乎所有操作系统平台的通用开发语言的编译环境。不过要强调的是方舟编译器并没有实现Java像C/C 一样的静态编译,方舟编译器本质上还是基于GCC的交叉编译套件,本身还是采用的预编译的方式,至于效率到底怎么样,目前也只是华为官方给出了一些数据,而且我找遍了华为开发者官网也没有找到这个工具。

安卓为什么不直接把C 作为主要开发语言C 作为应用开发语言其实并不奇怪,在Windows上除了基于C#和.NET的Windows Form,macOS下则是Objective-C以及Swift,C 可以实现对几乎Linux/macOS/Windows三大平台的应用开发,诺基亚就曾将C 作为应用开发语言,当然最终也没能把生态搭建起来。

那么作为以C/C 为核心技术栈的Google为什么不选择C 作为Android的核心开发语言呢?主要原因还是几点:C 开发门槛相当高。C 是主流编程语言当中学习难度最大,学习成本最高,C 正式因为功能太强大了,一方面要兼容结构编程,又增加了面向对象编程,不够彻底的面向对象编程语言,又要做很多C语言才能做的事,学习门槛相对就高了很多。

相对应的Java却是比较彻底的面向对象编程,学习门槛要低了很多。C 代码能在任何平台下运行,不过在每个平台都需要单独重写、重新编译。这一点就相当的麻烦,Java本身就是完全跨平台的,也是完全开源免费的,一次开发到处运行,这样可以极大的降低研发成本。Java拥有最丰富的开发者群体、最好的开源社区支持。

不论是在美国本土,还是在其他国家,尤其是我国市场Java编程语言是行业第一大编程语言,是连续多年占据着TIOBLE编程语言榜单第一的编程语言,Java开发者群体的壮大让Android企业在人力方面的成本大大降低,基本上内部Java Web或者做企业级应用的都可以轻松转岗Android开发。选择开发语言的时候我相信Google是做了很大的权衡的,毫无疑问Google最重要的技术栈是C/C ,要满足开发者群体足够、开源免费、门槛足够低、完全跨平台、兼顾到性能等等众多特点,你就会发现除了自己像苹果或者微软那样做一门编程语言,也就是Java最适合了。

方舟编译器到底如何还不确定尽管华为已经明确表示了方舟编译器和鸿蒙OS操作系统都是开源的,不过到现在为止这两款工具都还没有正式开源,也许是华为还没有完全准备好将这两个重量级的产品推向开发者市场。根据华为的资料显示,方舟编译器对于体验的提升是非常明显的,方舟编译器让系统操作流畅度提升24%,系统响应速度提升44%,第三方应用的操作流畅度提升了60%,不过目前这些数据都还是华为的实验室数据,一旦进入真正大规模使用的阶段,是不是能达到实验室的数据,我们还不得而知。

华为方舟编译器这事儿,如果要有机会还是的华为自己的鸿蒙操作系统上完全重新构建方舟编译器,方舟编译器本质上是基于GCC开发的交叉编译器套件,而华为方舟编译器仅仅也只是构建在Android这一个成熟的商业生态之上。从技术本质上讲,华为采用的是预编译技术,这玩意儿也不是新鲜事儿,Android也尝试过,可是预编译技术会产生一些大家众所周知的后遗症,你会产生大很多的固件文件。

华为是否能够有足够的号召力让开发者来使用方舟编译器,华为的消费者业务最终要走苹果封闭的商业模式还是Android开放的商业模式,目前华为选择了后者,可是华为自己也做手机,怎么处理和其他厂商的关系,这几年华为怼天怼地怼友商,不管是谁都要喷上几句,尤其是三星小米,那么华为如何和这些厂商相处。这些都是摆在华为面前要必须解决的问题,华为在技术方面一直都比较保守,到现在为止很多技术比如麒麟处理器也不愿意和其他厂商分享,很明显华为还是想自己占据技术的制高点,并不希望将自己核心的技术分享给其他厂商,那么华为会不会差别对待其他厂商,因此华为会不会对其他厂商一视同仁将直接决定华为这次革命的成败。


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