初識(shí)Java虛擬機(jī)
1. 什么是Java虛擬機(jī)
虛擬機(jī)是一種抽象化的計(jì)算機(jī)惕蹄，通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)的琴许。Java虛擬機(jī)有自己完善的硬體架構(gòu)，如處理器讲坎、堆棧借跪、寄存器等政己，還具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)。JVM屏蔽了與具體操作系統(tǒng)平臺(tái)相關(guān)的信息垦梆，使得Java程序只需生成在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼（字節(jié)碼）匹颤，就可以在多種平臺(tái)上不加修改地運(yùn)行。
Java虛擬機(jī)存在的原因是可以屏蔽底層操作系統(tǒng)的不同托猩，使得同一個(gè)java文件編譯生成的字節(jié)碼文件可以通過(guò)不同的操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的java虛擬機(jī)印蓖，它把字節(jié)碼解釋成具體平臺(tái)上的機(jī)器指令執(zhí)行 。java使得java語(yǔ)言可以做到”一次編譯京腥，到處運(yùn)行“赦肃。因此，java是一種跨平臺(tái)的語(yǔ)言公浪。
因?yàn)橛辛薐ava虛擬機(jī)這一層“解釋”他宛，會(huì)使得java程序運(yùn)行時(shí)間比C/C++等語(yǔ)言慢。
2. 從進(jìn)程的角度理解JVM
眾所周知欠气，Java虛擬機(jī)是運(yùn)行在操作系統(tǒng)之中的厅各，那么它在運(yùn)行的時(shí)候就是操作系統(tǒng)的一個(gè)進(jìn)程，因?yàn)檫M(jìn)程是操作系統(tǒng)的執(zhí)行單位预柒。當(dāng)它在運(yùn)行的時(shí)候队塘，它就是一個(gè)操作系統(tǒng)中的進(jìn)程實(shí)例，當(dāng)它沒(méi)有在運(yùn)行時(shí)（作為可執(zhí)行文件存放于文件系統(tǒng)中）宜鸯，可以把它叫做程序憔古。
javac xxx.java
java xxx
相信上面兩條命令，大家肯定很熟悉了淋袖。執(zhí)行完第一步之后鸿市，生成java文件對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼，而操作系統(tǒng)是無(wú)法直接識(shí)別字節(jié)碼的即碗，此時(shí)就需要調(diào)用操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的虛擬機(jī)將字節(jié)碼解釋成操作系統(tǒng)所能識(shí)別的二進(jìn)制可執(zhí)行文件焰情。此時(shí)我們調(diào)用了一個(gè)名叫java的程序，而這個(gè)程序運(yùn)行之后就是一個(gè)JVM實(shí)例剥懒。
執(zhí)行的流程
java命令執(zhí)行后啟動(dòng)虛擬機(jī)進(jìn)程烙样，虛擬機(jī)進(jìn)程啟動(dòng)完畢之后會(huì)讀取參數(shù)（即 java命令后面接的.class文件名和一些命令行傳參的參數(shù)），把他作為初始類加載到內(nèi)存蕊肥，對(duì)這個(gè)類進(jìn)行初始化和動(dòng)態(tài)鏈接谒获。（初始化和動(dòng)態(tài)鏈接在后面會(huì)講，此處留個(gè)印象即可）接下來(lái)便是從該類的main方法開(kāi)始執(zhí)行壁却。
總結(jié)分析
- .class文件不是直接被系統(tǒng)加載之后就直接在CPU執(zhí)行的批狱，而是被一個(gè)叫做虛擬機(jī)的進(jìn)程托管的。首先必須虛擬機(jī)進(jìn)程啟動(dòng)就緒展东，然后由虛擬機(jī)中的類加載器加載必要的class文件赔硫，包括jdk中的基礎(chǔ)類（如String和Object等），然后由虛擬機(jī)進(jìn)程解釋class字節(jié)碼指令盐肃，把這些字節(jié)碼指令翻譯成本機(jī)cpu能夠識(shí)別的指令爪膊，才能在cpu上運(yùn)行权悟。
- 更深層次的講，當(dāng)我們?cè)谶\(yùn)行class文件的時(shí)候推盛，其實(shí)真正執(zhí)行的是Java虛擬機(jī)進(jìn)程峦阁，而不是我們的程序。那我們寫(xiě)的編譯生成的class文件是有什么作用呢耘成？它只是虛擬機(jī)進(jìn)程執(zhí)行時(shí)需要的“原料”榔昔。這些“原料”在運(yùn)行時(shí)被加載到虛擬機(jī)中，被虛擬機(jī)解釋執(zhí)行瘪菌，以控制虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)我們java代碼中所定義的一些相對(duì)高層的操作撒会，比如創(chuàng)建一個(gè)文件等，**可以將class文件中的信息看做對(duì)虛擬機(jī)的控制信息师妙，也就是一種虛擬指令诵肛。 **虛擬機(jī)只是處理一些底層的操作，例如內(nèi)存的分配和釋放等等默穴。
3.JVM體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
一個(gè)Java虛擬機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中有三個(gè)子系統(tǒng)保證它的正常運(yùn)行曾掂，分別是類加載器子系統(tǒng)，執(zhí)行引擎子系統(tǒng)壁顶，垃圾收集子系統(tǒng)珠洗。
類加載器子系統(tǒng)
這個(gè)子系統(tǒng)用來(lái)在運(yùn)行的時(shí)候根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)加載類，“根據(jù)需要”代表的便是當(dāng)虛擬機(jī)運(yùn)行過(guò)程中需要該類若专，才會(huì)去加載它许蓖，而不是一次性加載所有的類。
執(zhí)行引擎子系統(tǒng)
由虛擬機(jī)加載的類调衰，被加載到Java虛擬機(jī)內(nèi)存中之后膊爪，虛擬機(jī)會(huì)讀取并執(zhí)行它里面存在的字節(jié)碼指令。虛擬機(jī)中執(zhí)行字節(jié)碼指令的部分叫做執(zhí)行引擎嚎莉。
垃圾收集子系統(tǒng)
Java虛擬機(jī)會(huì)進(jìn)行自動(dòng)內(nèi)存管理米酬。具體說(shuō)來(lái)就是自動(dòng)釋放沒(méi)有用的對(duì)象，而不需要程序員編寫(xiě)代碼來(lái)釋放分配的內(nèi)存趋箩。這部分工作由垃圾收集子系統(tǒng)負(fù)責(zé)赃额。
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