什么是JVM虛擬機

JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機）的縮寫躏精，JVM是一種用于計算設(shè)備的規(guī)范哩至，它是一個虛構(gòu)出來的計算機览妖，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現(xiàn)的瘾杭。Java虛擬機包括一套字節(jié)碼指令集、一組寄存器汰具、一個棧卓鹿、一個垃圾回收堆和一個存儲方法域。 JVM屏蔽了與具體操作系統(tǒng)平臺相關(guān)的信息留荔，使Java程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標(biāo)代碼（字節(jié)碼）,就可以在多種平臺（跨平臺）上不加修改地運行吟孙。JVM在執(zhí)行字節(jié)碼時，實際上最終還是把字節(jié)碼解釋成具體平臺上的機器指令執(zhí)行存谎。如圖所示：

image

JRE/JDK/JVM是什么關(guān)系

JRE(JavaRuntimeEnvironment拔疚，Java運行環(huán)境)，也就是Java平臺既荚。所有的Java 程序都要在JRE下才能運行。普通用戶只需要運行已開發(fā)好的java程序栋艳，安裝JRE即可恰聘。

JDK(Java Development Kit)是程序開發(fā)者用來來編譯、調(diào)試java程序用的開發(fā)工具包。JDK的工具也是Java程序晴叨，也需要JRE才能運行凿宾。為了保持JDK的獨立性和完整性，在JDK的安裝過程中兼蕊，JRE也是 安裝的一部分初厚。所以，在JDK的安裝目錄下有一個名為jre的目錄孙技，用于存放JRE文件产禾。

JVM(JavaVirtualMachine，Java虛擬機)是JRE的一部分牵啦。它是一個虛構(gòu)出來的計算機亚情，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現(xiàn)的。JVM有自己完善的硬件架構(gòu)哈雏，如處理器楞件、堆棧、寄存器等裳瘪，還具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)土浸。Java語言最重要的特點就是跨平臺運行。使用JVM就是為了支持與操作系統(tǒng)無關(guān)彭羹，實現(xiàn)跨平臺黄伊。

image

JVM底層原理

我們現(xiàn)在知道jvm在整個開發(fā)中的位置，那jvm它是如何做到跨平臺的皆怕？底層是如何運行的毅舆？我們通過一個程序來說明：

/***
 * 運算
 * @return
 */
 public int add() {
 int a = 1;
 int b = 2;
 int c = (a + b) * 100;
 return c;
 }

 /**
 * 程序入口
 * @param args
 * @throws InterruptedException
 */
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 App app = new App();
 int result = app.add();
 System.out.println(result);

 }}

當(dāng)運行main方法的時候會生產(chǎn)一個class文件，這個class文件是運行在我們jvm之上的愈腾。

image.png

JVM運行時數(shù)據(jù)區(qū)分配憋活，黃色背景為線程私有區(qū)域，當(dāng)我們程序運行的時候會有一個main線程在我們
虛擬機棧區(qū)域開辟兩塊空間叫做“棧幀”虱黄。為main棧幀和add棧幀（一個方法為一塊棧幀）悦即。

image.png

image.png

那他們底層是如何運行的？這個時候我們需要通過class文件的jvm指令來分析了橱乱。
我們通過java自帶的javap -c命令對改程序進(jìn)行反匯編：

image.png

public int add();
 Code:
 0: iconst_1
 1: istore_1
 2: iconst_2
 3: istore_2
 4: iload_1
 5: iload_2
 6: iadd
 7: bipush 100
 9: imul
 10: istore_3
 11: iload_3
 12: ireturn

 public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.InterruptedException;
 Code:
 0: new #4 // class bat/ke/qq/com/App
 3: dup
 4: invokespecial #5 // Method "<init>":()V
 7: astore_1
 8: aload_1
 9: invokevirtual #6 // Method add:()I
 12: istore_2
 13: getstatic #7 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
 16: iload_2
 17: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
 20: return
}

然后我們通過java匯編指令手冊找到這些指令在jvm中代表什么意思：

image.png

需要這手冊的童鞋可以關(guān)注文章末尾公眾號辜梳，輸入關(guān)鍵字JVM獲取。

image.png

歡迎關(guān)注公眾號：Java大型網(wǎng)站架構(gòu)

image.png