相信大家已經瞭解到Java具有跨平臺的特性，可以“一次編譯，到處運行”，在Windows下編寫的程序，無需任何修改就可以在Linux下運行，這是C和C++很難做到的。
那麼，跨平臺是怎樣實現的呢？這就要談及Java虛擬機（Java Virtual Machine，簡稱 JVM）。
JVM也是一個軟件，不同的平臺有不同的版本。我們編寫的Java源碼，編譯後會生成一種 .class 文件，稱爲字節碼文件。Java虛擬機就是負責將字節碼文件翻譯成特定平臺下的機器碼然後運行。也就是說，只要在不同平臺上安裝對應的JVM，就可以運行字節碼文件，運行我們編寫的Java程序。
而這個過程中，我們編寫的Java程序沒有做任何改變，僅僅是通過JVM這一”中間層“，就能在不同平臺上運行，真正實現了”一次編譯，到處運行“的目的。
JVM是一個”橋樑“，是一個”中間件“，是實現跨平臺的關鍵，Java代碼首先被編譯成字節碼文件，再由JVM將字節碼文件翻譯成機器語言，從而達到運行Java程序的目的。
注意：編譯的結果不是生成機器碼，而是生成字節碼，字節碼不能直接運行，必須通過JVM翻譯成機器碼才能運行。不同平臺下編譯生成的字節碼是一樣的，但是由JVM翻譯成的機器碼卻不一樣。
所以，運行Java程序必須有JVM的支持，因爲編譯的結果不是機器碼，必須要經過JVM的再次翻譯才能執行。即使你將Java程序打包成可執行文件（例如 .exe），仍然需要JVM的支持。
注意：跨平臺的是Java程序，不是JVM。JVM是用C/C++開發的，是編譯後的機器碼，不能跨平臺，不同平臺下需要安裝不同版本的JVM。
圖1 JVM實現跨平臺
關於JVM的執行效率
Java 推出的前幾年，人們有不同的看法，解釋字節碼肯定比全速運行機器碼慢很多，犧牲性能換來跨平臺的優勢是否值得？
然而，JVM 有一個選項，可以將使用最頻繁的字節碼翻譯成機器碼並保存，這一過程被稱爲即時編譯。這種方式確實很有效，致使微軟的 .NET 平臺也使用了虛擬機。
現在的及時編譯器已經相當出色，甚至成了傳統編譯器的競爭對手，某些情況下甚至超過了傳統編譯器，原因是JVM可以監控運行時信息。例如，即時編譯器可以監控使用頻率高的代碼並進行優化，可以消除函數調用（即“內嵌”）。
但是，Java 畢竟有一些C/C++沒有的額外的開銷，關鍵應用程序速度較慢。比如Java採用了與平臺無關的繪圖方式，GUI程序（客戶端程序）執行要慢；虛擬機啓動也需要時間。
客戶端市場的折戟
Java 的GUI庫稱不上出色，界面不算友好，大部分用戶不太習慣；Java 的客戶端資源消耗也比較大，大數據量的應用和功能複雜的應用性能堪憂。
更加不能接受的是，微軟因自身利益和SUN分家後，Windows 便不再預裝JVM了，用戶安裝你的程序之前，必須要安裝JVM並正確設置，你可以要求普通用戶安裝你的軟件，但是你能期望他了解JVM的有關知識並正確安裝設置嗎？
雖然你可以將JVM集成在你的程序中，自動安裝並設置，不讓用戶干預，但是你希望附帶一個比你的程序還要大好多的JVM嗎？一個軟件這樣做或許可以接受，成千上萬個軟件都這樣做，那用戶要安裝多少個JVM？磁盤空間要浪費多少？
所以，直接投放市場的面向普通用戶的客戶端程序，用Java開發的很少，大部分Java開發的客戶端是給企業內部員工使用，員工領到電腦時，技術部已經給配置好了。如果你希望從事客戶端開發，建議學習 C/C++ 和 .NET，它們在Window客戶端開發方面有較大的優勢。
種種原因，註定了Java客戶端不利於推向市場，讓普通用戶接受。不過話又說回來，客戶端開發也不是Java的初衷，Java最初是面向嵌入式的，卻隨着互聯網的興起而快速成長，在Web開發上大顯身手。
JDK : Java Development ToolKit(Java開發工具包)。JDK是整個JAVA的核心，包括了Java運行環境（Java Runtime Envirnment），一堆Java工具（javac/java/jdb等）和Java基礎的類庫（即Java API 包括rt.jar）。
最主流的JDK是Sun公司發佈的JDK，除了Sun之外，還有很多公司和組織都開發了屬於自己的JDK，例如國外IBM公司開發了屬於自己的JDK，國內淘寶也開發了屬於自己的JDK，各個組織開發自己的JDK都是爲了在某些方面得到一些提高，以適應自己的需求，比如IBM的JDK據說運行效率就比SUN的JDK高的多。但不管怎麼說，我們還是需要先把基礎的Sun JDK掌握好。
JDK有以下三種版本：
J2SE，standard edition，標準版，是我們通常用的一個版本J2EE，enterpsise edtion，企業版，使用這種JDK開發J2EE應用程序J2ME，micro edtion，主要用於移動設備、嵌入式設備上的java應用程序
我們常常用JDK來代指Java API，Java API是Java的應用程序接口，其實就是前輩們寫好的一些java Class，包括一些重要的語言結構以及基本圖形，網絡和文件I/O等等 ，我們在自己的程序中，調用前輩們寫好的這些Class，來作爲我們自己開發的一個基礎。當然，現在已經有越來越多的性能更好或者功能更強大的第三方類庫供我們使用。
JRE:Java Runtime Enviromental(java運行時環境)。也就是我們說的JAVA平臺，所有的Java程序都要在JRE下才能運行。包括JVM和JAVA核心類庫和支持文件。與JDK相比，它不包含開發工具——編譯器、調試器和其它工具。
JVM：Java Virtual Mechinal(JAVA虛擬機)。JVM是JRE的一部分，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現的。JVM有自己完善的硬件架構，如處理器、堆棧、寄存器等，還具有相應的指令系統。JVM 的主要工作是解釋自己的指令集（即字節碼）並映射到本地的 CPU 的指令集或 OS 的系統調用。Java語言是跨平臺運行的，其實就是不同的操作系統，使用不同的JVM映射規則，讓其與操作系統無關，完成了跨平臺性。JVM 對上層的 Java 源文件是不關心的，它關注的只是由源文件生成的類文件（ class file）。類文件的組成包括 JVM 指令集，符號表以及一些補助信息。
我們開發的實際情況是：我們利用JDK（調用JAVA API）開發了屬於我們自己的JAVA程序後，通過JDK中的編譯程序（javac）將我們的文本java文件編譯成JAVA字節碼，在JRE上運行這些JAVA字節碼，JVM解析這些字節碼，映射到CPU指令集或OS的系統調用。