问编译到字节码，Java和Python。时间差异的原因是什么？

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Java字节码编译器必须比Python字节码编译器做更多的检查。为了说明这一点，请从"hello world“程序中取这一行：

System.out.println("Hello World!");

要编译这一行代码，编译器必须找到其所有部分的含义。这比听起来要复杂得多：System可以是一个包。或者它可以是一个类，或者在代码所在的包中，或者在导入的包中，或者在java.lang中。所以编译器必须按顺序检查所有这些选项。一旦它找到了System类，它就必须检查它的访问修饰符是否允许这种使用。

之后，编译器必须弄清楚out是什么:它是嵌套类还是类成员，它的访问修饰符是什么？编译器发现它是PrintStream类型的静态成员变量。然后，它必须对println进行同样的检查。编译器不能为这一行代码发出任何代码，除非它知道所有这些，因为生成的字节代码根据所涉及对象的类型不同。

所有这些检查都需要时间，最重要的是因为编译器必须从标准库加载大量的类定义，甚至对于最简单的程序也是如此。

相比之下，Python字节码编译器只需要解析行，它就可以立即生成代码，而无需查看额外的模块。在Python中，代码将被编译为：

从当前作用域( (LOAD_NAME)

• looking )查找" System“对象( (LOAD_ATTR)

• looking )中的"out”属性，从"out“(LOAD_METHOD)

• generate代码中查找"println”属性，将其称为(CALL_METHOD)

Python编译器并不关心这些查找是否在运行时失败。

另一个重要的区别是Java编译器完全用Java编写，并在运行时编译成机器代码，而CPython实现的大部分是提前编译的C代码。这意味着与Python相比，Java有一些“冷启动”问题。

更新：从Java9开始，您可以直接从源代码运行Java程序，而无需将其编译成字节代码。运行一个琐碎的"hello world“程序可以让您了解通过提前将Java编译成字节代码节省了多少钱，甚至对于一个琐碎的程序也是如此：

python程序在45-50毫秒内运行，这是用time python hello.py.

• The Java程序度量的，但没有提前编译成字节码，运行时间为350-400毫秒，编译成字节码后运行为time java Hello.java

• The Java程序，运行时间为70-80毫秒，用time java Hello

测量。

免责声明:没有遵循任何科学方法，也没有进行统计分析，因此，以一粒盐来看待这个问题。测试环境:PythonVersion3.8.5，JavaVersion11.0.8，在Fedora 32上，使用Intel i7 8750H CPU

hello.py：

print("hello world")

Hello.java：

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello world");
    }
}