深入理解Java虚拟机|JVM01-走进java

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-09-01 08:29 191阅读 0赞

### 深入理解Java虚拟机 ###

*  第一章，走进Java
 *   *  1.1概述
     *   *  Java技术体系
         *   *  Java虚拟机发展史
             *  Sun公司的java虚拟机
             *  其它公司的Java虚拟机
             *  JDK命名
             *  JDK的版本维护
             *  Java开源
             *  关于收购

# 第一章，走进Java #

## 1.1概述 ##

### Java技术体系 ###

Java是指该门编程语言和其技术体系，该技术体系提供了完整的软件开发和跨平台部署的支持环境。[https://www.tiobe.com/tiobe-index/tiobe][https_www.tiobe.com_tiobe-index_tiobe]上查看各语言使用排行。

Sun官方定义的**java技术体系**包括：

*  Java程序设计语言
 *  各种硬件平台上的Java虚拟机
 *  Class文件格式
 *  Java API类库
 *  来自商业机构和开源社区的第三方Java类库

一般把Java程序设计语言、Java虚拟机、Java API类库这三部分统称为JDK（Java Development Kit），JDK是用于支持Java程序**开发**的最小环境，后面在没有歧义的地方会以JDK代指整个Java技术体系。

而一般把Java API类库中的[Java SE API子集][Java SE API]和Java虚拟机这两部分统称为JRE（Java Runtime Environment），JRE是Java程序运行的标准环境。

下图是[官网][Link 1]给的Java技术体系图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdoYW8yMDE2MDcwMzAxMDE_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

以上[Java技术体系图][Java]是根据各个组成部分的功能来进行划分的。如果按照Java技术服务的领域来划分，可分为以下4个平台：

*  Java Card 小设备上的。
 *  Java ME 面向移动端的平台，Android开发的软件也基本没用。目前Android中使用的有ART虚拟机。
 *  JavaSE（Standard Edition）：支持面向桌面级应用的java平台，提供了完整的Java核心API，这个版本以前称为J2SE。这个是唯一个称得上成功的产品。
 *  JavaEE（Enterprise Edition）：支持使用多层架构的企业应用（如ERP、CRM应用)的Java平台，除了提高Java SE API外，还对其做了打了扩充，并提供了相关部署支持，这个版本以前称为J2EE。
 *  javaEE对JavaSE提供的扩展一般以java.\*作为包名，而以java.\*为包名的都是javaSE API的核心包，但由于历史原因，一部分曾经是扩展包的API后来进入了核心包，因此核心包中也包含了不少javax.\*的包名。

#### Java虚拟机发展史 ####

#### Sun公司的java虚拟机 ####

*  Sun Classic VM： JDK1.0提供的一个纯解释执行的Java虚拟机。“世界上第一款商用Java虚拟机”
 *  Exact VM:JDK1.2提供，具有两级及时编译器、编译器与解释器混合工作模式，使用了准确式内存管理（Exact Memory Management，也叫Non-Conservative/Accurate Memory Management）而得名，即虚拟机可以知道内存中某个位置的数据具体式什么类型。譬如内存中有一个32位的整数123456，它到底式一个reference类型指向123456的内存地址还是一个数值位123456的整数，虚拟机将有能力分辨出来，这样才能在GC（垃圾收集）的时候准确判断堆上的数据是否还可能被使用。Exact VM抛弃了Classic VM基于handler的对象查找方式（原因是进行GC后对象将可能会被移动位置，如果将地址为123456的对象移动到654321，在没有明确信息表明内存中哪些数据是reference的前提，虚拟机不敢把内存中所有为123456的值改成654321的，所以要使用句柄来保持reference值的稳定），这样每次对象都少了一次间接查找的开销，提升执行性能。
 *  **HotSpot VM**：(目前一直使用)JDK1.2提供，内置了JIT(Just in Time)编译器，继承了前面2款虚拟机的优点如：Exact Memory Management。自己新技术，如其名：HotSpot指的就是它的热点代码探测技术，ExactVM中也有，热点探测可以通过执行计数器找出最具有编译价值的代码，然后通知JIT编译器以方法为单位进行编译。JDK8之后HotSpot就是JRockit中的优点融合到HotSpot中的结果。**目前OracleJDK和OpenJDK默认的Java虚拟机。**

#### 其它公司的Java虚拟机 ####

*  JRockit VM：BEA公司收购的，并将其发展为一款专门为服务器硬件和服务器端应用场景高度优化的虚拟机，由于不太关注程序启动速度只专注与服务端应用，因此JRockit内部不包含解析器实现，全部代码都靠即使编译器编译执行，JRockit的垃圾收集器和MissionControl服务套件等部分的实现，在众多Java虚拟机中也处于领先。被收购后停留在JDK6时期的版本R28。
 *  IBM J9，现在还活跃，属于IBM，在职责分离与模块化上做的比HotSpot优秀。

HotSpot VM、JRockit VM、IBM J9曾经并称三大优秀商业Java虚拟机。  
一些大公司号称的自己的专属JDK和虚拟机要么是从Sun、Oracle购买版权得到，要么是基于OpenJDK项目改进得到（如阿里巴巴、twitter），不是自己独立开发的。

#### JDK命名 ####

*  JDK从1.5版本开始，官方在正式文档与宣传上不再使用类似JDK1.5的命名，只在程序内部使用的的开发版本号（Developer Version，例如java --version的输出）中才继续沿用1.5,1.6…。而攻克版本号（Product Version）则改为JDK5、JDK6、JDK7的命名方式。

#### JDK的版本维护 ####

JDK9（2017年9月发布）之后，JDK每年的3月和9月发布一个大版本，每6个大版本才会画出一个长期支持版（Long Time Support, LTS），JDK8和JDK11都是LTS版本，下一个LTS版本是2021年的JDK17。同时，JDK11之后，Oracle将之前的商业特性都开源给OpenJDK，二者代码和功能本质上完全一致了。此后Oracle同时发布两个JDK，一个是GPLv2+CE写一下的由Oracle发布的OpenJDK(后面称它Oracle OpenJDK)，另一个是OTN协议下发布的传统的OracleJDK，二者功能相同，差异在于前者只有半年的更新支持，后者商用则付费，有三年支持。  
目前IBM的RedHat是JDK历史版本的维护者。  
JDK12发布，其中有RedHat贡献的Shenandoah垃圾收集器和JDK11 Oracle自己开发的ZGC几乎一致，所以OracleJDK12将其剔除，只有OpenJDK12有，这是二者唯一的不同功能。

#### Java开源 ####

*  2006年11月13日的JavaOne大会上，Sun公司宣布开源java,JDK1.6在12月11日发布。并建立了OpenJDK组织对浙西源码进行独立管理，除了极少量的产权代码（Encumbered Code，这部分代码布属于Sun公司，Sun本身也无权限进行开源处理的）外，OpenJDK几乎包括了Sun JDK的全部代码。JDK7中，SunJDK和OpenJDK除了代码文件头的版权注释不同，代码几乎一样。

#### 关于收购 ####

HotSpot VM最初由一家小公司设计，不是为Java语言而研发的，后面因为出色1997年被Sun公司收购。  
Java原属于Sun公司，Sun公司在JDK7发布之后被Oracle收购，同时Oracle还购入拥有另一个优秀Java虚拟机JRockit的BEA收购了，后面整合JRockit中的优点到HotSpot中，JDK8之后HotSpot就是整合和的结果。  
2018年，Oracle宣布JavaEE成为历史，将其抛弃，捐给了Eclipse基金会，要求不得使用Java商标。

note：Java虚拟机是**程序虚拟机**，而VMware这种属于是**系统虚拟机**。

[https_www.tiobe.com_tiobe-index_tiobe]: https://www.tiobe.com/tiobe-index/tiobe
[Java SE API]: https://link.jianshu.com/?t=http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/index.html
[Link 1]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/index.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3lhbmdoYW8yMDE2MDcwMzAxMDE_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20220829/b2d4c1f8292e480d96b264dc6fb1b8fa.png
[Java]: https://link.jianshu.com?t=http://docs.oracle.com/javase/8/docs/