JVM的基本知识

JVM：跨语言的平台

Java虚拟机根本不关注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Java虚拟机的内部指令集、符号表及其其他的辅助信息，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。

JVM特点

一次编译，到处运行
自动内存管理
自动垃圾回收功能

JVM的位置：

JDK和JVM的关系

JVM整体结构

JVM详细图

Java代码的执行流程

JVM的架构模型

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***，另一种指令架构则是基于***寄存器的指令集架构***。

栈的指令集架构和寄存器的指令集架构的区别
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，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

JVM的架构模型

总结：由于跨平台的设计，Java平台的指令都是根据栈来设计。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。
栈：
跨平台性、指令集小、指令多；执行性能比寄存器差

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。
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。
3. 虚拟机的退出
   有如下几种情况：
   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JNI Invocation API来加载或卸载Java虚拟机时，Java虚拟机的推出情况。