JVM学习

01 JVM快速入门

        什么是JVM

JVM:Java Virtual Machine,Java虚拟机

JVM是JRE（Java Runtime Environment）的一部分，安装了JRE其实也就是相当于安装了JVM，可以运行Java程序了

JVM是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互，依赖操作系统

        常见JVM

JCP组织（Java Community Process 开放的国际组织 ）：Hotspot虚拟机（Open JDK版），sun2006年开源

Oracle：Hotspot虚拟机（Oracle JDK版），闭源，允许个人使用，商用收费

BEA：JRockit虚拟机

IBM：J9虚拟机

阿里巴巴：Dragonwell JDK（龙井虚拟机），电商物流金融等领域，高性能要求。

        结构图

JVM的作用：加载并执行Java字节码文件(.class)-加载字节码文件、分配内存（运行时数据区）、运行程序

JVM的特点：一次编译到处运行、自动内存管理、AQ、自动垃圾回收

总结：线程共享：方法区、堆；线程私有：虚拟机栈、本地方法栈、PC;

周边：

• 类加载器子系统：将字节码文件（.class）加载到内存中的方法区

• 本地方法接口：虚拟机使用到的native类型的方法，负责调用操作系统类库。（例如Thread类中有很多Native方法的调用）

• 执行引擎：包含解释器、即时编译器和垃圾收集器 ，垃圾回收器、负责执行加载到JVM中的字节码指令。

        执行引擎Execution Engine

解释器：当Java字节码被加载到内存中时，解释器逐条解析和执行字节码指令。解释器逐条执行字节码，将每条指令转换为对应平台上的本地机器指令。由于解释器逐条解析执行，因此执行速度相对较慢。但解释器具有优点，即可立即执行字节码，无需等待编译过程。

即时编译器（JIT Compiler）：为了提高执行速度，JVM还使用即时编译器。即时编译器将字节码动态地编译为本地机器码，以便直接在底层硬件上执行。即时编译器根据运行时的性能数据和优化技术，对经常执行的热点代码进行优化，从而提高程序的性能。即时编译器可以将经过优化的代码缓存起来，以便下次再次执行时直接使用。

        本地方法接口Native Interface

本地接口的作用是融合不同的编程语言为 Java 所用，于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标记为native的代码，它的具体做法是 Native Method Stack中登记 native方法，在Execution Engine 执行时加载native libraies。

        Native Method Stack

本地方法栈存储了从Java代码中调用本地方法时所需的信息。是线程私有的。

        PC寄存器

每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（用来存储指向下一条指令的地址，即 将要执行的指令代码），由执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不记。