知识点---JVM---JVM简介_ulmjvp-程序员宅基地

技术标签： jvm java 学习笔记 # JVM

JVM简介

为什么要学习JVM？
JVM跨平台
Java虚拟机简介
==JVM架构==（要能画出来）
JVM 生命周期

为什么要学习JVM？

深入的理解Java这门语言。
更好的解决线上排查问题（更好的解决生产线问题）
走向高级程序员和架构师的必经之路

JVM跨平台

Java是高级语言，但是真正的执行需要最终转换成机器指令才能执行：首先.java文件经过编译成为.class文件（字节码文件），然后将编译好的字节码文件放到虚拟机中就可以执行了。

Java能实现跨平台是因为JVM帮它屏蔽了众平台间的不同。
请添加图片描述

Java虚拟机简介

Java虚拟机是一台执行Java字节码的虚拟计算机，它拥有独立的运行机制，其运行的Java字节码也未必由Java语言编译而成。
JVM平台的各种语言可以共享Java虚拟机带来的跨平台性、优秀的垃圾回收器，以及可靠的即时编译器。
因为所有的Java程序都运行在Java虚拟机内部，所以Java技术的核心就是Java虚拟机（JVM，Java Virtual Machine）。

作用：

Java虚拟机就是二进制字节码的运行环境，负责装载字节码到其内部，解释/编译为对应平台上的机器指令执行。
每一条Java指令，Java虚拟机规范中都有详细定义，如怎么取操作数，怎么处理操作数，处理结果放在哪里。

特点：

1、一次编译，到处运行
2、自动内存管理
3、自动垃圾回收功能

JVM位置

JVM是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互请添加图片描述

JVM架构（要能画出来）

JVM整体结构：

1、 HotSpot VM是目前市面上高性能虚拟机的代表作之一。
2、它采用解释器与即时编译器并存的架构。
请添加图片描述

JVM的架构模型

Java编译器输入的指令流基本上是一种基于栈的指令集架构，另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构。

基于栈式架构的特点：

设计和实现更简单，适用于资源受限的系统；
避开了寄存器的分配难题：使用零地址指令方式分配
指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈。指令集更小，编译器容易实现
不需要硬件支持，可移植性更好，更好实现跨平台

基于寄存器架构的特点：

典型的应用是x86的二进制指令集：比如传统的PC以及Android的Davlik虚拟机。
指令集架构则完全依赖硬件，与硬件的耦合度高，可移植性差
性能优秀和执行更高效
花费更少的指令去完成一项操作
在大部分情况下，基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主，而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主

同样执行2+3这种逻辑操作，其指令分别如下：
基于栈的计算流程（以Java虚拟机为例）：

iconst_2 //常量2入栈
istore_1
iconst_3 // 常量3入栈
iload_1
iload_2
iadd // 常量2、3出栈，执行相加
istore_0 // 结果5入栈

而基于寄存器的计算流程

mov eax,2 //将eax寄存器的值设为1
add eax,3 //使eax寄存器的值加3

JVM 架构总结

由于跨平台性的设计，Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不同，所以不能设计为基于寄存器的。优点是跨平台，指令集小，编译器容易实现；缺点是性能下降，实现同样的功能需要更多的指令。

时至今日，尽管嵌入式平台已经不是Java程序的主流运行平台了（准确来说应该是HotSpot VM的宿主环境已经不局限于嵌入式平台了），那么为什么不将架构更换为基于寄存器的架构呢？
因为基于栈的架构跨平台性好、指令集小，虽然相对于基于寄存器的架构来说，基于栈的架构编译得到的指令更多，执行性能也不如基于寄存器的架构好，但考虑到其跨平台性与移植性，我们还是选用栈的架构

JVM 生命周期

虚拟机的启动:
Java虚拟机的启动是通过引导类加载器（bootstrap class loader）创建一个初始类（initial class）来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。

虚拟机的执行:

一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务：执行Java程序
程序开始执行时他才运行，程序结束时他就停止
执行一个所谓的Java程序的时候，真真正正在执行的是一个叫做Java虚拟机的进程

虚拟机的退出:
有如下的几种情况：
1.程序正常执行结束
2.程序在执行过程中遇到了异常或错误而终止
3.由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止
4.某线程调用Runtime类或System类的exit()方法，或Runtime类的halt()方法，并且Java安全管理器也允许这次exit()或halt()操作。
5.除此之外，JNI（Java Native Interface）规范描述了用JNI Invocation API来加载或卸载 Java虚拟机时，Java虚拟机的退出情况。

本文链接：https://blog.csdn.net/poppy_poppy/article/details/119956813

原作者删帖不实内容删帖广告或垃圾文章投诉

智能推荐

linux devkmem 源码,linux dev/mem dev/kmem实现访问物理/虚拟内存-程序员宅基地

文章浏览阅读451次。dev/mem: 物理内存的全镜像。可以用来访问物理内存。/dev/kmem: kernel看到的虚拟内存的全镜像。可以用来访问kernel的内容。调试嵌入式Linux内核时，可能需要查看某个内核变量的值。/dev/kmem正好提供了访问内核虚拟内存的途径。现在的内核大都默认禁用了/dev/kmem，打开的方法是在 make menuconfig中选中 device drivers --> ..._dev/mem 源码实现

vxe-table 小众但功能齐全的vue表格组件-程序员宅基地

文章浏览阅读7.1k次，点赞2次，收藏19次。vxe-table，一个小众但功能齐全并支持excel操作的vue表格组件_vxe-table

（开发）bable - es6转码-程序员宅基地

文章浏览阅读62次。参考：http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/01/babel.htmlBabelBabel是一个广泛使用的转码器，可以将ES6代码转为ES5代码，从而在现有环境执行// 转码前input.map(item => item + 1);// 转码后input.map(function (item) { return item..._让开发环境支持bable

FPGA 视频处理 FIFO 的典型应用_fpga 频分复用视频-程序员宅基地

文章浏览阅读2.8k次，点赞6次，收藏29次。摘要：FPGA视频处理FIFO的典型应用，视频输入FIFO的作用，视频输出FIFO的作用，视频数据跨时钟域FIFO，视频缩放FIFO的作用_fpga 频分复用视频

R语言：设置工作路径为当前文件存储路径_r语言设置工作目录到目标文件夹-程序员宅基地

文章浏览阅读575次。【代码】R语言：设置工作路径为当前文件存储路径。_r语言设置工作目录到目标文件夹

background 线性渐变-程序员宅基地

文章浏览阅读452次。格式：background: linear-gradient(direction, color-stop1, color-stop2, ...);<linear-gradient> = linear-gradient([ [ <angle> | to <side-or-corner>] ,]? &l..._background线性渐变

随便推点

【蓝桥杯省赛真题39】python输出最大的数中小学青少年组蓝桥杯比赛算法思维python编程省赛真题解析-程序员宅基地

文章浏览阅读1k次，点赞26次，收藏8次。第十三届蓝桥杯青少年组python编程省赛真题一、题目要求（注：input（）输入函数的括号中不允许添加任何信息）1、编程实现给定一个正整数N，输出正整数N中各数位最大的那个数字。例如:N=132，则输出3。2、输入输出输入描述：只有一行，输入一个正整数N输出描述：只有一行，输出正整数N中各数位最大的那个数字输入样例：

网络协议的三要素-程序员宅基地

文章浏览阅读2.2k次。一个网络协议主要由以下三个要素组成：1.语法数据与控制信息的结构或格式，包括数据的组织方式、编码方式、信号电平的表示方式等。2.语义即需要发出何种控制信息，完成何种动作，以及做出何种应答，以实现数据交换的协调和差错处理。3.时序即事件实现顺序的详细说明，以实现速率匹配和排序。不完整理解：语法表示长什么样，语义表示能干什么，时序表示排序。转载于:https://blog.51cto.com/98..._网络协议三要素csdn

The Log: What every software engineer should know about real-time data's unifying abstraction-程序员宅基地

文章浏览阅读153次。主要的思想，将所有的系统都可以看作两部分，真正的数据log系统和各种各样的query engine所有的一致性由log系统来保证，其他各种query engine不需要考虑一致性，安全性，只需要不停的从log系统来同步数据，如果数据丢失或crash可以从log系统replay来恢复可以看出kafka系统在linkedin中的重要地位，不光是d..._the log: what every software engineer should know about real-time data's uni