初步了解JVM

JVM的概念

1、 JVM 是Java Virtual Machine的简称，翻译为Java虚拟机。

2、虚拟机 ----- 指通过软件模拟的具有完成硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。

3、常见的虚拟机有：

• VMWare
• Visual Box
• JVM
  4、VMWare或者 Visual Box都是使用软件模拟物理CPU的指令集。
  5、JVM使用软件模拟Java字节码的指令集。

JVM的规范定义：jvm主要定义了二进制class文件和JVM指令集等

1、class文件格式
2、数字的内部表示和存储
3、returnAddress数据类型定义

• 指向操作码的指针。不对应Java数据类型，不能在 运行时修改。Finally实现需要。
  4、定义PC
  5、堆
  6、栈
  7、方法区
  8、整数表达式（二进制）
• 原码：第一位为符号位（0为正数，1为负数）
• 反码： 符号位不动，原码取反。
• 负数补码： 符号位不动，反码加1。
• 正数补码： 和原码相同。
  示例：
  
  负数在计算机表现形式就是补码的形式了。
  在程序中打印整数的二进制表示：

 int a = -6;
     for(int i = 0; i < 32; i ++){
         int t = (a & 0x80000000 >>> i) >>>(31-i);
         System.out.println(t);
     }

9、为什么要用补码？
1）能很好的对0进行表示：0既不是负数也不是正数，如果把0看做正数就是00000000，如果把0看做负数，补码后的结果也是00000000

2）方便计算：如果是用补码表示整数，那么只要对应位置上的0和1相加就可以了。

10、浮点数（float 四个字节）的表示

• 支持IEEE 754标准（二进制浮点数算数标准）
  1）s为1表示负数，0表示正数。
  2）e为指数8位
  3）m为尾数23位，如果e不全为0，实际尾数为24位。
  
  示例：
  因为e不全为0，附加位为1，所以m计算为2^0+0*2-1+1*2^-2+…后面都为0。单精度的-5就如下表示
  
  11、jvm中定义了一些特殊的方法
• 类的初始化方法
• 实例的初始化方法
  例如：java中没有声明一个类的构造函数，jvm会自动构造一个无参的构造方法。
  12、JVM指令集
• 类型转化 ----------> l2i
• 出栈入栈操作 -------> aload astore
• 运算 ---------> iadd isub
• l流程控制 --------> ifeq ifne
• 函数调用----------> invokevirtual invokeinterface invokespecial invokestatic
  13、JVM需要对Java library提供以下支持
• 反射 java.lang.reflect
• ClassLoader
• 初始化class 和interface
• 安全相关 java.security
• 多线程
• 弱引用
  14、JVM的编译
• 源码到JVM指令的对应格式
• Javap
• JVM反汇编的格式

<index><opcode>[<operand1>[<operand2>]] [<comment>]

（在jvm中直接执行的是jvm的指令代码，下图右侧。）