许多Java虚拟机的执行引擎在执行Java代码的时候都有解释执行（通过解释器执行）和编译执行（通过即时编译器产生本地代码执行）两种选择，本节探讨了在解释执行时，虚拟机执行引擎是如何工作的。

解释执行

大部分的程序代码到物理机的目标代码或虚拟机能执行的指令集之前，都需要经过图1中的各个步骤。下面那条分支，就是传统编译原理中程序代码到目标机器代码的生成过程，中间的那条分支，是解释执行的过程。

图1 编译过程

基于栈的指令集与基于寄存器的指令集

Java编译器输出的指令流，基本上是一种基于栈的指令集架构（Instruction Set Architecture,ISA），指令流中的指令大部分都是零地址指令，它们依赖操作数栈进行工作。与之相对的另外一套常用的指令集架构是基于寄存器的指令集，最典型的就是x86的二地址指令集，说得通俗一些，就是现在我们主流PC机中直接支持的指令集架构，这些指令依赖寄存器进行工作。
基于栈的指令集主要的优点就是可移植，寄存器由硬件直接提供，程序直接依赖这些硬件寄存器则不可避免地要受到硬件的约束。栈架构指令集的主要缺点是执行速度相对来说会稍慢一些。完成相同功能所需的指令数量一般会比寄存器架构多，因为出栈、入栈操作本身就产生了相当多的指令数量。更重要的是，栈实现在内存之中，频繁的栈访问也就意味着频繁的内存访问。由于指令数量和内存访问的原因，所以导致了栈架构指令集的执行速度会相对较慢。