Apa itu bytecode?
Bytecode adalah kode objek komputer yang diterjemahkan oleh interpreter menjadi kode biner kode mesin agar dapat dibaca oleh prosesor perangkat keras komputer. Interpreter biasanya diimplementasikan sebagai mesin virtual (VM) yang menerjemahkan bytecode untuk platform target. Kode mesin terdiri dari serangkaian instruksi yang dipahami oleh prosesor.
Banyak bahasa komputer, seperti C dan C++, memerlukan kompiler terpisah untuk platform komputer tertentu. Artinya, kompiler terpisah diperlukan untuk setiap kombinasi sistem operasi (OS) dan arsitektur perangkat keras. Misalnya, Microsoft Windows dan mikroprosesor Intel mewakili satu platform, sementara macOS dan chip Apple M-series mewakili platform lainnya.
Dengan bytecode, source code hanya perlu dikompilasi sekali. Interpreter khusus platform kemudian mengonversinya menjadi kode mesin yang dapat dijalankan oleh OS dan unit pemrosesan pusat (CPU).
Bagaimana bytecode bekerja dalam pengiriman aplikasi?
Pembuatan dan eksekusi bytecode sering menjadi bagian dari proses pengiriman aplikasi. Proses tersebut dimulai dengan membuat kode sumber program menggunakan tiga langkah berikut:
- Seorang pengembang membangun aplikasi dalam bahasa pemrograman tingkat tinggi yang dapat dibaca manusia seperti Java, C#, atau Python. Sebagian besar pengembang menggunakan semacam integrated development environment untuk membuat file aplikasi dan kemudian menyimpan file-file tersebut ke dalam sistem kontrol versi. Bahasa tingkat tinggi membantu menyederhanakan dan mengoptimalkan proses pengembangan aplikasi. Namun, pernyataan bahasa — atau kode sumber — tidak dapat dibaca oleh prosesor komputer.
- Seorang kompiler mengonversi kode sumber menjadi bytecode, sebuah kode perantara yang menjembatani kesenjangan antara kode sumber tingkat tinggi dan kode mesin tingkat rendah. Kompiler adalah program khusus yang menerjemahkan pernyataan dalam kode sumber menjadi bytecode, kode mesin, atau bahasa pemrograman lain. Kompiler biasanya melakukan analisis leksikal, analisis sintaksis, dan analisis semantik. Kemudian menghasilkan kode representasi perantara (IR). Pembuatan kode IR tersebut digunakan untuk membuat kode output akhir.
- Jenis khusus dari mesin virtual (VM) yang dipasang pada setiap sistem tempat aplikasi akan dijalankan bertindak sebagai interpreter untuk mengonversi bytecode menjadi kode mesin yang ditargetkan ke platform tertentu. Kode mesin sepenuhnya terbuat dari bit biner — 1 dan 0 — dalam format yang dapat dibaca dan dijalankan oleh prosesor komputer. Sebagai contoh, interpreter berbasis VM di komputer Apple Mac akan menghasilkan kode mesin yang khusus untuk macOS dan arsitektur prosesor komputer, baik itu Intel atau Apple M1.
Apa keuntungan dari bytecode?
Bytecode menghilangkan kebutuhan untuk mengompilasi ulang kode sumber untuk setiap platform target. Meskipun interpreter berbeda-beda antar platform, bytecode aplikasi tidak demikian.
Pendekatan ini memungkinkan setiap sistem untuk menginterpretasikan bytecode yang sama. Bytecode itu sendiri berada dalam format biner yang terdiri dari konstanta, referensi, dan kode numerik.
Contoh bytecode
Salah satu contoh paling umum dari bytecode yang digunakan adalah bahasa pemrograman Java. Ketika sebuah aplikasi ditulis dalam Java, kompiler Java mengonversi kode sumber menjadi bytecode, mengeluarkan bytecode ke dalam file CLASS.
File CLASS kemudian dibaca dan diproses oleh mesin virtual Java (JVM) yang berjalan di sistem target. JVM, yang merupakan bagian dari Java Runtime Environment, menginterpretasikan bytecode dan mengonversinya menjadi bahasa mesin yang spesifik untuk platform yang dimaksud.
Interpreter JVM biasanya memproses instruksi bytecode satu per satu, tetapi JVM juga dapat mendukung kompiler just-in-time (JIT). Kompiler ini dapat memproses bytecode lebih efisien, yang membantu meningkatkan kinerja aplikasi.
Bahasa pemrograman yang menggunakan bytecode
Bahasa pemrograman Lisp, yang dulunya digunakan secara luas untuk aplikasi kecerdasan buatan, adalah bahasa yang lebih awal yang menggunakan bytecode sebagai langkah perantara. Bahasa-bahasa lain yang menggunakan bytecode atau pendekatan serupa termasuk:
- Hypertext Preprocessor atau PHP
- Prolog
- Raku
- Scala
- Unicon
Pelajari lebih lanjut tentang Java dan mengapa itu dirancang agar independen platform.