JVM与Java的体系结构基础认识

为什么要学习JVM

• 面试需要
• 中高级程序员必备（项目调优，管理）
• 追求更专业的精神

掌握JVM的最好的方式就是手写一个虚拟机。

官方规范下载与参考书

• 官网规范下载
• 书籍推荐《深入理解Java虚拟机》

跨平台的语言（JAVA）与跨语言的平台（JVM）

Java虚拟机不仅仅是Java虚拟机了，只要提供其它语言的编译器然后通过转换为Java字节码文件，就可以在Java虚拟机上运行，对于Java虚拟机，它只关心字节码文件。Java不是最强大的语言，但是JVM是最强大的虚拟机。

JVM运行在操作系统之上的，与硬件没有直接的交互

什么是字节码？

对于不同的编程语言，可以使用不同的编译器，生成相同的字节码文件，运行在JVM之上，字节码实质就是一个二进制文件。通过JVM可以实现多语言混合编程。

JVM的整体结构

使用最广泛的就是HotSpot VM虚拟机了

JVM架构模型

Java编译器输入的指令流基本上是一种基于栈的指令集架构，另外一种指令集架构则基于寄存器的指令集架构。这两种架构之间的区别:

• 基于栈式架构

  • 设计和实现更简单，适用于资源受限的系统;
  • 避开了寄存器的分配难题:使用零地址指令方式分配。
  • 指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈。指令集更小，编译器容易实现。
  • 不需要硬件支持，可移植性更好，更好实现跨平台基于寄存器架构的特点

• 基于寄存器架构

  • 典型的应用是x86的二进制指令集:比如传统的PC以及Android的Davlik虚拟机。
  • 指令集架构则完全依赖硬件，可移植性差
  • 性能优秀和执行更高效;
  • 花费更少的指令去完成一项操作。
  • 在大部分情况下，基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主，而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主务理学

JVM的生命周期

• 虚拟机的启动

  通过引导类加载器创建个初始类来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。

• 虚拟机的执行

  • 一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务：执行Java程序

  • 程序开始执行时他才运行，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。

• 虚拟机的退出

  • 程序正常运行结束
  • 程序出现异常或者出现操作系统的错误等