深入理解JVM虚拟机第三篇：JVM的指令集架构模型和JVM的生命周期
文章目录
一：JVM的指令集架构模型
1：基于栈式架构的特点
(1)：什么叫零地址指令、一地址指令、二地址指令、三地址指令？
(2)：为什么说不需要硬件支持，可移植性好？
2：基于寄存器架构的特点
3：基于不同内容计算流程
（1）：基于栈的计算流程反编译指令
（2）：基于寄存器的计算流程
4：总结
二：JVM的生命周期
1：虚拟机的启动
2：虚拟机的执行
3：虚拟机的退出程序
一：JVM的指令集架构模型
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。
HotSpot虚拟机中每一个操作都需要经过入栈和出栈，显然他是一个基于栈的指令集架构。
1：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,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
(1)：什么叫零地址指令、一地址指令、二地址指令、三地址指令？
正常我们做一个地址指令执行的时候他有两部分内容：指令地址和操作数，一地址指令是有一个地址、二地址指令是指有两个地址...而零地址指令指的是没有地址，只有操作数据。
内存中我们都知道栈的结构，这个栈有一个入栈和出栈的操作只会针对栈顶数据进行操作。所以，我们就不需要知道他的地址。所以，基于栈的架构方式具有这样的特点。
(2)：为什么说不需要硬件支持，可移植性好？
因为基于栈式架构的话，是基于内存的，不需要跟硬件打交道。所以，不需要硬件的支持。
2：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。
3：基于不同内容计算流程
（1）：基于栈的计算流程反编译指令
iconst_2
istore1
const_3 //常量3入栈
istore_2
iload_1
iload 2
iadd//常呼徽扁闭2、3出栈，执行相加
istore_0 //结果s入栈（2）：基于寄存器的计算流程
mov eax,2
add eax,3 //使eax寄存器的值加34：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?
每一个进入栈的结构我们称之为栈帧，每一个栈帧就是一个方法。执行哪个方法哪个方法就会以栈帧为单位给到栈当中，栈顶中的元素就是当前执行的栈帧，执行完毕之后就出去
栈：跨平台性、指令集小、指令多: 执行性能比寄存器差
二：JVM的生命周期
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，这个类是由虚拟机的具体实现指定的，这个都是规范执指定的。
2：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。
程序执行的之后，可以通过jps命令查看程序执行所有的进程！我们可以清楚的看到程序执行完毕之后，进程执行完毕。
3：虚拟机的退出程序
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 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 (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
//System
public static void exit(int status) {
Runtime.getRuntime().exit(status);
} public void exit(int status) {
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (security != null) {
security.checkExit(status);
}
Shutdown.exit(status);
} static void exit(int status) {
boolean runMoreFinalizers = false;
synchronized (lock) {
if (status != 0) runFinalizersOnExit = false;
switch (state) {
case RUNNING: /* Initiate shutdown */
state = HOOKS;
break;
case HOOKS: /* Stall and halt */
break;
case FINALIZERS:
if (status != 0) {
/* Halt immediately on nonzero status */
halt(status);
} else {
/* Compatibility with old behavior:
* Run more finalizers and then halt
*/
runMoreFinalizers = runFinalizersOnExit;
}
break;
}
}
if (runMoreFinalizers) {
runAllFinalizers();
halt(status);
}
synchronized (Shutdown.class) {
/* Synchronize on the class object, causing any other thread
* that attempts to initiate shutdown to stall indefinitely
*/
sequence();
halt(status);
}
} static void halt(int status) {
synchronized (haltLock) {
halt0(status);
}
}调用本地方法去关闭
static native void halt0(int status);