JVM_01 简介

JVM 简介

一、jvm 的位置

• JVM是运行在操作系统之上的，并没有和硬件有直接的交互
• Java代码一次编译,到处运行

二、 jvm 的整体结构

• 方法区和堆区是所有线程共享的内存区域，而java栈、本地方法栈和程序计数器是运行是线程私有的内存区域，所有jvm优化主要是对方法区和堆的优化；

• Java栈又叫做jvm虚拟机栈。

• 方法区（永久代）在jdk8中又叫做元空间Metaspace

1. 方法区用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器（JIT编译器，英文写作Just-In-Time Compiler）编译后的代码等数据。
2. 虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做 Non-Heap（非堆），目的应该是与 Java 堆区分开来。

• java代码大致执行流程：java源程序 -->编译javac–>字节码文件.class --> 类装载子系统生成反射类（存入方法区）—> 运行时数据区（五大块儿）—> 执行引擎 --> 解释执行+编译执行（JIT）–>操作系统（Win，Linux，Mac JVM）

三、栈的指令集架构和寄存器的指令集架构

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，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
 ➢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。

总结：
  栈：跨平台性、指令集小、指令多；执行性比寄存器差
  寄存器：指令少

四、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虚拟机的退出情况。