JVM

1. 什么是JVM?

JVM——Java Virtual Machine(Java虚拟机)
JVM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,是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虚拟机包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域。 JVM屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息,使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在执行字节码时,实际上最终还是把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。
Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行,至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息,使得Java语言编译程序只需生成在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。Java虚拟机在执行字节码时,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。这就是Java的能够“一次编译,到处运行”的原因。

2. JRE/JDK/JVM是什么关系?

  • JRE(JavaRuntimeEnvironment,Java运行环境),也就是Java平台。所有的Java 程序都要在JRE下才能运行。普通用户只需要运行已开发好的java程序,安装JRE即可。
  • JDK(Java Development Kit)是程序开发者用来来编译、调试java程序用的开发工具包。JDK的工具也是Java程序,也需要JRE才能运行。为了保持JDK的独立性和完整性,在JDK的安装过程中,JRE也是 安装的一部分。所以,在JDK的安装目录下有一个名为jre的目录,用于存放JRE文件。
  • JVM(JavaVirtualMachine,Java虚拟机)是JRE的一部分。它是一个虚构出来的计算机,是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。JVM有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。Java语言最重要的特点就是跨平台运行。使用JVM就是为了支持与操作系统无关,实现跨平台。

3. JVM原理

JVM是java的核心和基础,在java编译器和os平台之间的虚拟处理器。它是一种利用软件方法实现的抽象的计算机基于下层的操作系统和硬件平台,可以在上面执行java的字节码程序。
ava编译器只要面向JVM,生成JVM能理解的代码或字节码文件。Java源文件经编译成字节码程序,通过JVM将每一条指令翻译成不同平台机器码,通过特定平台运行。
jvm原理

4. JVM的生命周期

JVM实例对应了一个独立运行的java程序它是进程级别
a) 启动。启动一个Java程序时,一个JVM实例就产生了,任何一个拥有public static void
main(String[] args)函数的class都可以作为JVM实例运行的起点
b) 运行。main()作为该程序初始线程的起点,任何其他线程均由该线程启动。JVM内部有两种线程:守护线程和非守护线程,main()属于非守护线程,守护线程通常由JVM自己使用,java程序也可以表明自己创建的线程是守护线程
c) 消亡。当程序中的所有非守护线程都终止时,JVM才退出;若安全管理器允许,程序也可以使用Runtime类或者System.exit()来退出

5. JVM内存分配

内存分配
内存分配2

06-11
### 什么是 JVMJava 虚拟机(JVM)是 Java 运行时环境的核心组件,它负责运行 Java 程序[^2]。JVM 是一个抽象的计算机,它通过调用某个初始类的 `main()` 方法来运行 Java 程序[^3]。该方法必须满足以下条件:共有的(`public`)、静态的(`static`)、返回值为 `void`,并且接受一个字符串数组作为参数。 ### JVM 的组成 JVM 主要由以下几个部分组成: 1. **类加载器(Class Loader)** 类加载器负责将 `.class` 文件加载到内存中,并将其转换为可执行的字节码。类加载器分为引导类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器[^2]。 2. **运行时数据区(Runtime Data Areas)** JVM 在运行时会创建多个内存区域来存储数据,包括: - **方法区(Method Area)**:存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等。 - **堆(Heap)**:所有对象实例以及数组都在堆上分配。 - **虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)**:每个线程都有一个私有的虚拟机栈,存储局部变量表、操作数栈等。 - **本地方法栈(Native Method Stacks)**:与虚拟机栈类似,但服务于本地方法。 - **程序计数器(Program Counter Register)**:记录当前线程所执行的字节码指令地址。 3. **执行引擎(Execution Engine)** 执行引擎负责解释或编译字节码并执行。主要包括: - **解释器(Interpreter)**:逐条解释执行字节码。 - **即时编译器(JIT Compiler)**:将热点代码编译为本地机器码以提高性能[^4]。 4. **本地接口(Native Interface)** JVM 提供了与本地库交互的能力,例如通过 JNI(Java Native Interface)调用 C/C++ 编写的本地代码。 5. **垃圾回收机制(Garbage Collection, GC)** JVM 自动管理内存,通过垃圾回收器释放不再使用的对象占用的内存[^2]。 ### JVM 参数与优化 为了更好地控制 JVM 的行为,开发者可以使用各种 JVM 参数进行调优。这些参数涵盖了内存分配、垃圾回收策略、线程管理等多个方面[^1]。例如: - `-Xms` 和 `-Xmx`:设置堆内存的初始大小和最大大小。 - `-XX:+UseG1GC`:指定使用 G1 垃圾回收器。 - `-verbose:gc`:输出垃圾回收的日志信息。 ### 示例代码:启动 JVM 并运行 Java 程序 以下是一个简单的 Java 程序示例,展示了如何定义一个符合 JVM 规范的入口点: ```java public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello, World!"); } } ``` 编译并运行该程序时,JVM 会加载 `HelloWorld` 类,并调用其 `main()` 方法作为程序的起点。 ### 同步与锁机制 在多线程环境中,JVM 提供了同步机制以确保线程安全。`synchronized` 关键字可以通过 ACC_SYNCHRONIZED 标志实现方法级别的同步,而无需显式调用 `monitorenter` 和 `monitorexit` 指令[^5]。 ###
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值