一次编译、到处运行”说的是Java语言跨平台的特性，Java的跨平台特性与Java虚拟机的存在密不可分，可在不同的环境中运行。比如说Windows平台和Linux平台都有相应的JDK，安装好JDK后也就有了Java语言的运行环境。其实Java语言本身与其他的编程语言没有特别大的差异，并不是说Java语言可以跨平台，而是在不同的平台都有可以让Java语言运行的环境而已，所以才有了Java一次编译，到处运行这样的效果。
严格的讲，跨平台的语言不止Java一种，但Java是较为成熟的一种。“一次编译，到处运行”这种效果跟编译器有关。编程语言的处理需要编译器和解释器。Java虚拟机和DOS类似，相当于一个供程序运行的平台。
程序从源代码到运行的三个阶段：编码——编译——运行——调试。Java在编译阶段则体现了跨平台的特点。编译过程大概是这样的：首先是将Java源代码转化成.CLASS文件字节码，这是第一次编译。.class文件就是可以到处运行的文件。然后Java字节码会被转化为目标机器代码，这是是由JVM来执行的，即Java的第二次编译。
“到处运行”的关键和前提就是JVM。因为在第二次编译中JVM起着关键作用。在可以运行Java虚拟机的地方都内含着一个JVM操作系统。从而使JAVA提供了各种不同平台上的虚拟机制，因此实现了“到处运行”的效果。需要强调的一点是，java并不是编译机制，而是解释机制。Java字节码的设计充分考虑了JIT这一即时编译方式，可以将字节码直接转化成高性能的本地机器码，这同样是虚拟机的一个构成部分。
面向对象（封装，继承，多态）
平台无关性（JVM运行.class文件）
语言（泛型，Lambda）
类库（集合，并发，网络，IO/NIO）
JRE（Java运行环境，JVM，类库）
JDK（Java开发工具，包括JRE，javac，诊断工具）
Java是解析运行吗？
不正确！
<1>Java源代码经过Javac编译成.class文件
<2>.class文件经JVM解析或编译运行。
（1）解析:.class文件经过JVM内嵌的解析器解析执行。
（2）编译:存在JIT编译器（Just In Time Compile 即时编译器）把经常运行的代码作为”热点代码”编译与本地平台相关的机器码，并进行各种层次的优化。
（3）AOT编译器: Java 9提供的直接将所有代码编译成机器码执行。
我理解的java程序执行步骤:
首先javac编译器将源代码编译成字节码。
然后jvm类加载器加载字节码文件，然后通过解释器逐行解释执行，这种方式的执行速度相对会比较慢。有些方法和代码块是高频率调用的，也就是所谓的热点代码，所以引进jit技术，提前将这类字节码直接编译成本地机器码。这样类似于缓存技术，运行时再遇到这类代码直接可以执行，而不是先解释后执行。
宏观角度：
跟c/c++最大的不同点在于，c/c++编程是面向操作系统的，需要开发者极大地关心不同操作系统之间的差异性；而Java平台通过虚拟机屏蔽了操作系统的底层细节，使得开发者无需过多地关心不同操作系统之间的差异性。
通过增加一个间接的中间层来进行”解耦“是计算机领域非常常用的一种”艺术手法“，虚拟机是这样，操作系统是这样，HTTP也是这样。
Java平台已经形成了一个生态系统，在这个生态系统中，有着诸多的研究领域和应用领域：
1. 虚拟机、编译技术的研究(例如：GC优化、JIT、AOT等)：对效率的追求是人类的另一个天性之一
2. Java语言本身的优化
3. 大数据处理
4. Java并发编程
5. 客户端开发（例如：Android平台）
微观角度：
Java平台中有两大核心：
1. Java语言本身、JDK中所提供的核心类库和相关工具
2. Java虚拟机以及其他包含的GC
Java语言本身、JDK中所提供的核心类库和相关工具
从事Java平台的开发，掌握Java语言、核心类库以及相关工具是必须的，我觉得这是基础中的基础。
对语言本身的了解，需要开发者非常熟悉语言的语法结构；而Java又是一种面对对象的语言，这又需要开发者深入了解面对对象的设计理念；
Java核心类库包含集合类、线程相关类、IO、NIO、J.U.C并发包等；
JDK提供的工具包含：基本的编译工具、虚拟机性能检测相关工具等。Java虚拟机
Java语言具有跨平台的特性，也正是因为虚拟机的存在。Java源文件被编译成字节码，被虚拟机加载后执行。这里隐含的意思有两层：
(1）大部分情况下，编程者只需要关心Java语言本身，而无需特意关心底层细节。包括对内存的分配和回收，也全权交给了GC。
(2）对于虚拟机而言，只要是符合规范的字节码，它们都能被加载执行，当然，能正常运行的程序光满足这点是不行的，程序本身需要保证在运行时不出现异常。所以，Scala、Kotlin、Jython等语言也可以跑在虚拟机上。
围绕虚拟机的效率问题展开，将涉及到一些优化技术，例如：JIT、AOT。因为如果虚拟机加载字节码后，完全进行解释执行，这势必会影响执行效率。所以，对于这个运行环节，虚拟机会进行一些优化处理，例如JIT技术，会将某些运行特别频繁的代码编译成机器码。而AOT技术，是在运行前，通过工具直接将字节码转换为机器码。
1.JVM的内存模型，堆、栈、方法区；字节码的跨平台性；对象在JVM中的强引用，弱引用，软引用，虚引用，是否可用finalise方法救救它？；双亲委派进行类加载，什么是双亲呢？双亲就是多亲，一份文档由我加载，然后你也加载，这份文档在JVM中是一样的吗？；多态思想是Java需要最核心的概念，也是面向对象的行为的一个最好诠释；理解方法重载与重写在内存中的执行流程，怎么定位到这个具体方法的。2，发展流程，JDK5(重写bug)，JDK6(商用最稳定版)，JDK7(switch的字符串支持)，JDK8(函数式编程)，一直在发展进化。3，理解祖先类Object，它的行为是怎样与现实生活连接起来的。4，理解23种设计模式，因为它是道与术的结合体。
对Java平台的理解，首先想到的是Java的一些特性，比如平台无关性、面向对象、GC机制等，然后会在这几个方面去回答。平台无关性依赖于JVM，将.class文件解释为适用于操作系统的机器码。面向对象则会从封装、继承、多态这些特性去解释，具体内容就不在评论里赘述了。另外Java的内存回收机制，则涉及到Java的内存结构，堆、栈、方法区等，然后围绕什么样的对象可以回收以及回收的执行
不同语言对平台无关的支持是不同的，Java是最高等级，未来也许会在效率角度出发，进行某种折衷，比如AOT
这种基于运行分析，进行热点代码编译的设计，是因为绝大多数的程序都表现为“小部分的热点耗费了大多数的资源”吧。只有这样才能做到，在某些场景下，一个需要跑在运行时上的语言，可以比直接编译成机器码的语言更“快”
- 一次编译，到处运行。jvm 层面封装了系统API，提供不同系统一致的调用行为。减少了为适配不同操作系统，不同架构的带来的工作量。
- 垃圾回收，降低了开发过程中需要注意内存回收的难度。降低内存泄露出现的概率。虽然也带来了一些额外开销，但是足以弥补带来的好处。合理的分代策略，提高了内存使用率。
- jit 与其他编译语言相比，降低了编译时间，因为大部分代码是运行时编译，避免了冷代码在编译时也参与编译的问题。
提高了代码的执行效率，之前项目中使用过 lua 进行相关开发。由于 lua 是解释性语言，并配合使用了 lua-jit。开发过程中遇到，如果编写的 lua 代码是 jit 所不支持的会导致代码性能与可编译的相比十分低下。
个人理解的Java平台技术体系包括了以下几个重要组成部分：
Java程序设计语言
各种硬件平台上的Java虚拟机
Class文件格式
Java API类库及相关工具
来自商业机构和开源社区第三方Java类库
可以把Java程序设计语言、Java虚拟机、Java API类库及相关工具，这三部分统称为JDK，JDK是用于支持Java程序开发的最小环境；可以把Java API类库中的Java SE API子集和Java虚拟机这两部分统称为JRE，JRE是支持Java程序运行的标准环境。
提起Java，必然会想起TA跨平台的特性，但是跨平台重要吗？重要！因为可以write once，run anywhere，这是程序员的终极梦想之一。但是跨平台重要吗？不重要！作为程序语言，会更加关注TA的生态、兼容性、安全性、稳定性，以及语言自身的与时俱进。要要理解Java平台，JVM是必须要迈过去的坎，将会看到另外的风景。
为什么我们就不能把JVM作为透明的存在呢？
以JVM的GC为例。既然Java等诸多高级程序语言都已经实现了自动化内存管理，那我们为什么还要去理解内存管理了？因为当我们需要排查各种内存溢出、泄漏等底层问题时，当垃圾收集成为我们开发的软件系统达到更高并发量、更高性能的瓶颈时，我们就需要对这些“自动化”技术实施必要的监控与调节优化。
