1 JVM簡介

JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機(jī)）的縮寫，JVM是一種用于計(jì)算設(shè)備的規(guī)范，它是一個(gè)虛構(gòu)出來的計(jì)算機(jī)，是通過在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上仿真模擬各種計(jì)算機(jī)功能來實(shí)現(xiàn)的。

引入Java語言虛擬機(jī)JVM后，Java語言在不同平臺上運(yùn)行時(shí)不需要重新編譯。JVM在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)，實(shí)際上最終還是把字節(jié)碼解釋成具體平臺上的機(jī)器指令執(zhí)行，因此屏蔽了與具體平臺(win、mac)相關(guān)的信息，使得只需要一份字節(jié)碼文件，就可以在多種平臺上不加修改地運(yùn)行。

不僅如此，現(xiàn)在的JVM還實(shí)現(xiàn)了語言的無關(guān)性，Scala、Kotlin、Groovy等語言都可以使用JVM運(yùn)行。

編譯后被Java虛擬機(jī)所執(zhí)行的代碼使用了一種平臺中立（不依賴于特定硬件及操作系統(tǒng)）的二進(jìn)制格式來表示， 并且經(jīng)常（但并非絕對）以文件的形式存儲(chǔ)， 因此這種格式稱為class 文件格式。 實(shí)際上JVM的平臺、語言無關(guān)性的上層原因也是因?yàn)?class文件格式的平臺、語言無關(guān)性。

2 JVM的生命周期

2.1 啟動(dòng)

JVM實(shí)例對應(yīng)了一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的java程序，它是進(jìn)程級別。

啟動(dòng)一個(gè)Java程序時(shí)，會(huì)首先建立一個(gè)JVM實(shí)例，任何一個(gè)擁有public static void main(String[] args)函數(shù)的class都可以作為JVM實(shí)例運(yùn)行的起點(diǎn)

2.2 運(yùn)行

main()作為該程序初始線程的起點(diǎn)，任何其他線程均由該線程啟動(dòng)。

JVM內(nèi)部有兩種線程：守護(hù)線程和非守護(hù)線程，main()屬于非守護(hù)線程，守護(hù)線程通常由JVM自己使用，java程序也可以標(biāo)明自己創(chuàng)建的線程是守護(hù)線程(Thread的setDaemon(true)方法)。

2.3 消亡

1. 當(dāng)程序中的所有非守護(hù)線程都終止時(shí)，JVM退出；
2. 若安全管理器允許，程序也可以使用System.exit(0)或 Runtime.getRuntime().exit()來退出。
3. 程序所在平臺強(qiáng)制結(jié)束JVM進(jìn)程

3 JVM的體系結(jié)構(gòu)

3.1 JVM組成

主要分成三塊：

• 類裝載器（ClassLoader）（用來裝載.class文件）
• 執(zhí)行引擎（執(zhí)行字節(jié)碼，或者執(zhí)行本地方法）
• 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)（方法區(qū)、堆、java棧、PC寄存器、本地方法棧）

注意：

java編譯器把java源文件(.java文件)編譯成字節(jié)碼文件(.class文件)，然后JVM對字節(jié)碼文件進(jìn)行加載、解釋執(zhí)行。

java的源代碼是無法直接在JVM上運(yùn)行的，Java編譯器在JDK中，可以使用javac命令對Java源文件進(jìn)行編譯。

3.1 JVM各模塊簡介

我們的后續(xù)學(xué)習(xí)主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是JVM的類加載機(jī)制、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域、GC機(jī)制、執(zhí)行引擎機(jī)制、以及一些JVM優(yōu)化。

對于源文件的編譯，并不屬于JVM的范疇，編譯原理的內(nèi)容比較復(fù)雜，但是我們可以了解一下，Java源代碼編譯大概步驟為：

生成的字節(jié)碼文件中包含結(jié)構(gòu)信息、元數(shù)據(jù)、方法信息等，具體的字節(jié)碼結(jié)構(gòu)在類文件結(jié)構(gòu)部分。深入了解編譯器可以看《自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)jvm》、《編譯原理》等書。

JVM對Java字節(jié)碼進(jìn)行加載、執(zhí)行，JVM的類加載是通過ClassLoader及其子類來完成的，執(zhí)行的過程抽象如下：

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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