JVM 的发展历程及其基本概念 （一）

一、JVM的基本介绍 

1、随着Java7的正式发布，Java 虛拟机的设计者们通过JSR-292规范基本实现在Java虚拟机平台上运行非Java语言编写的程序。

Java虚拟机根本不关心运行在其内部的程序到底是使用何种编程语言编写的，它只关心“字节码”文件。也就是说Java虚拟机拥有语言无关性，并不会单纯地与Java语言“终身绑定”，只要其他编程语言的编译结果满足并包含Java虚拟机的内部指令集、符同表以及其他的辅助信息，它就是一个有效的字节码文件，就能够被虚拟机所识别并装载运行。

2、Java不是最强大的语言,但是JVM是最强大的虚拟机。

3、字节码：我们平时说的java字节码，指的是用java语言编译成的字节码。准确的
说任何能在jvm平台上执行的字节码格式都是一样的。所以应该统称为:jvm字节码。

 4、

 

 5、虚拟机：

 

•  作用

Java虚拟机就是二进制字节码的运行环境，负责装载字节码到其内部，解释/
编译为对应平台上的机器指令执行。每一- 条Java指令，Java虚拟机规范中都
有详细定义，如怎么取操作数，怎么处理操作数，处理结果放在哪里。

• 特点

➢一次编译，到处运行
➢自动内存管理
➢自动垃圾回收功能

二、JVM的整体情况

java执行流程

 任何一个编译环节失败了都不能生成字节码文件。

操作系统只能执行机器指令如：0011 

JIT编译器主要负责程序执行的性能

 

三、 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
是基于寄存器的指令集架构。
具体来说:这两种架构之间的区别: 
●基于栈式架构的特点
➢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（8位），
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

➢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虛
拟机。
➢指令集架构则完全依赖硬件，可移植性差（16位双字节）
➢性能优秀和执行更高效;
➢花费更少的指令去完成-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。有难学b:
 

 总结:
由于跨平台性的设计，Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不
同，所以不能设计为基于寄存器的。优点是跨平台， 指令集小，编译器容易
实现，缺点是性能下降，实现同样的功能需要更多的指令。
时至今日，尽管嵌入式平台已经不是Java程序的主流运行平台了(准确来说应
该是HotSpotVM的宿主环境已经不局限于嵌入式平台了)，那么为什么不将
架构更换为基于寄存器的架构呢?
栈:
跨平台性、指令集小、指令多;执行性能比寄存器差

四、JVM的生命周期

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，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l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虛拟
机的进程。
虚拟机的退出
有如下的几种情况:
●程序正常执行结束
●程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止
●某线程调用Runtime类或system类的exit方法，或Runt ime类的halt
方法，并且Java安全管理器也允许这次exi t或halt操作。
●除此之外，JNI ( Java Native Interface) 规范描述了用JNIInvocation API来加载或卸载Java 虚拟机时，Java 虚拟机的退出情况。

五、JVM的发展历程

 

 

高性能的虚拟机 

 

 

 

 

 

 六、KVM、 CDC、CLDC的介绍

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