深入理解java虚拟机（一）之JVM概述

JVM概述

计算机系统中JVM所处的位置

JVM是运行在操作系统之上的，并没有和硬件有直接的交互

什么是java虚拟机（JVM）?

java虚拟机是一种抽象化的计算机，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。Java虚拟机有自己完善的硬体架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统

Java虚拟机屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java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体系结构概览

1.方法区和堆区是所有线程共享的内存区域；而java栈、本地方法栈和程序员计数器是运行是线程私有的内存区域。

2.Java栈又叫做jvm虚拟机栈

3.方法区（永久代）在jdk8中又叫做元空间Metaspace

• 方法区用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器（JIT编译器，英文写作Just-In-Time Compiler）编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做 Non-Heap（非堆），目的应该是与 Java 堆区分开来。
• 在JDK1.7之前运行时常量池逻辑包含字符串常量池存放在方法区, 此时hotspot虚拟机对方法区的实现为永久代
• 在JDK1.7 字符串常量池被从方法区拿到了堆中, 这里没有提到运行时常量池,也就是说字符串常量池被单独拿到堆,运行时常量池剩下的东西还在方法区, 也就是hotspot中的永久代
• 在JDK1.8之后JVM 已经将运行时常量池从方法区中移了出来，在 Java 堆（Heap）中开辟了一块区域存放运行时常量池。同时在 jdk 1.8中移除整个永久代，取而代之的是一个叫元空间（Metaspace）的区域。

4.java代码执行流程：
java程序–（编译javac）–>字节码文件.class–>类装载子系统化身为反射类Class—>运行时数据区—>（解释执行）–>操作系统（Win，Linux，Mac JVM）

JVM生命周期

1.启动

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.

2.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；程序开始执行的时候他才运行，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。

3.退出

• 程序正常执行结束
• 程序异常或错误而异常终止
• 操作系统错误导致终止
• 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
• 除此之外，JNI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

各种JVM

• SUN Classic
• Exact VM
• HotSpot VM ：HotSpot指热点代码探测技术
• BEA JRockit：(BEA 已被Oracle收购) 专注于服务端应用，世界最快的jvm之一
• IBM J9
• Taobao JVM: 目前已经在淘宝、天猫上线，替换了Oracle官方JVM；
• Graal VM: Oracle 2018年4月公开，口号 Run Programs Faster
• Anywhere.最可能替代HotSpot的产品

总结