JVM01 - 概述

冷不防 2022-12-31 06:27 219阅读 0赞

**目录**

1.JVM整体结构

2.Java代码执行流程

3.JVM的生命周期

3.1 虚拟机的启动

3.2 虚拟机的执行

3.3 虚拟机的退出

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## 1.JVM整体结构 ##

JVM是Java Virtual Machine的缩写，是一种用于计算设备的规范，是一个虚构出来的计算机，通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。JVM整体结构如图（图片来源于网络）：

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**       类加载器：**类加载子系统负责从文件系统或者网络中加载Class信息，加载的类信息存放于一块称为方法区的内存空间。除了类的信息外，方法区中可能还会存放运行时常量池信息，包括字符串字面量和数字常量（这部分常量信息是Class文件中常量池部分的内存映射）。

**       方法区：**是用来存放有关类、方法信息的一块逻辑上的区域

**       堆：**java堆在虚拟机启动的时候建立，它是java程序最主要的内存工作区域。几乎所有的java对象实例都存放在java堆中。堆空间是所有线程共享的，是一块与java应用密切相关的内存空间。

**       栈：**每一个java虚拟机线程都有一个私有的java栈，一个线程的java栈在线程创建的时候被创建，java栈中保存着帧信息，java栈中保存着局部变量、方法参数，同时和java方法的调用、返回密切相关。

**       本地方法栈：**本地方法栈和java栈非常类似，最大的不同在于java栈用于方法的调用，而本地方法栈则用于本地方法的调用，作为对java虚拟机的重要扩展，java虚拟机允许java直接调用本地方法。

**       程序计数器：**又称PC（Program Counter）寄存器，是每一个线程私有的空间，java虚拟机会为每一个java线程创建程序计数器。在任意时刻，一个java线程总是在执行一个方法，这个正在被执行的方法称为当前方法。如果当前方法不是本地方法，PC寄存器就会指向当前正在被执行的指令。如果当前方法是本地方法，那么PC寄存器的值就是undefined。

**       执行引擎：**执行引擎是java虚拟机的最核心组件之一，它负责执行虚拟机的字节码，现代虚拟机为了提高执行效率，会使用即时编译技术将方法编译成机器码后再执行。

## 2.Java代码执行流程 ##

Java代码编译是由Java源码编译器来完成，流程图如下所示：

![这里写图片描述][20160724132836753]

Java字节码（class文件）的执行是由JVM执行引擎来完成，流程图如下所示：

![这里写图片描述][20160724133418547]

**     **  JVM完整结构图：

![70][]

图片：[https://blog.csdn.net/u012102104/article/details/79773328][https_blog.csdn.net_u012102104_article_details_79773328]

## 3.JVM的生命周期 ##

### 3.1 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。

### 3.2 虚拟机的执行 ###

（1）一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务：执行Java程序

（2）程序开始执行时虚拟机才运行，程序结束时停止

（3）执行Java程序的时，真真正正在执行的是一个叫做Java虚拟机的进程

### 3.3 虚拟机的退出 ###

虚拟机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异常终止

（3）由于操作系统用现错误而导致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。

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