JVM虚拟机的组成_jvm将虚拟机分为哪几个部分?-优快云博客

JVM（Java虚拟机）是执行Java字节码的运行时环境，它将Java代码解释成机器码并执行。JVM主要分为以下几个部分：

作用：负责将Java类文件（.class）加载到内存中，并将这些类文件转化为JVM可以理解的内部数据结构。它是类加载的入口，遵循 双亲委派机制（父类委派机制），即当类加载器需要加载类时，它会首先委托给父类加载器来尝试加载，避免重复加载系统核心类（如java.lang.String）。
组成：
- 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：JVM的一部分，负责加载JDK的核心类库。
- 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载Java扩展包中的类。
- 应用程序类加载器（Application ClassLoader）：加载用户类路径（classpath）上的类。

JVM运行时的内存分为多个区域，不同的区域负责不同类型的数据存储。

堆（Heap）：
- 存储所有对象和数组，堆是JVM内存中最大的一块，所有线程共享这块内存。Java对象在堆中分配内存。堆是GC（垃圾回收器）的主要工作区域。
- 堆通常又划分为新生代和老年代。新生代用于存储短生命周期的对象，老年代用于存储生命周期较长的对象。
方法区（Method Area）：
- 也称为元空间（Metaspace，JDK 8之后的称呼），存储类结构信息（如类名、字段、方法、常量池等）。它也是一个线程共享的区域。
- 静态变量、常量池、类的字节码信息都会存储在方法区。
虚拟机栈（JVM Stack）：
- 每个线程都会创建自己的虚拟机栈，栈中存储局部变量、操作数栈、帧数据等。栈的生命周期与线程相同，每个方法执行时都会在栈中创建一个栈帧。
- 栈帧中包含局部变量表（存放方法的参数和局部变量）、操作数栈、方法的返回地址等。
本地方法栈（Native Method Stack）：
- 用于执行本地方法的栈。与虚拟机栈类似，每个线程有一个独立的本地方法栈，主要为JVM调用Native方法时服务（例如使用C/C++编写的代码）。
程序计数器（Program Counter Register）：
- 每个线程都有自己的程序计数器，用来记录当前线程执行的字节码指令地址。当线程被切换时，程序计数器会记录上次执行到哪一条指令。

JVM的核心，它负责执行字节码，将字节码转换为机器码并执行。

解释器（Interpreter）：
- 逐条解释执行字节码，将其翻译为具体的机器码并执行。它适用于频繁调用的方法，但解释器的效率相对较低。
JIT编译器（Just-In-Time Compiler）：
- 为了提高效率，JVM引入了JIT编译器，将一些频繁执行的代码直接编译成机器码，从而提高执行效率。JIT编译器主要优化热点代码（即多次执行的代码）。
垃圾回收器（Garbage Collector）：
- 负责回收堆内存中的不再使用的对象。不同JVM实现会有不同的GC算法（如标记-清除算法、标记-整理算法、复制算法等）。

作用：允许Java代码调用非Java代码（如C/C++编写的本地方法）。通过JNI（Java Native Interface）实现Java与其他语言的互操作，主要用于与操作系统底层交互，或者调用高效的底层代码来提高性能。

作用：自动管理内存，回收不再使用的对象，释放内存空间。JVM的垃圾回收机制有多种算法，包括：
- 标记-清除（Mark and Sweep）：标记存活对象，清除未标记的对象。
- 复制算法（Copying）：新生代常用，将对象复制到另一个区域以释放内存。
- 标记-整理（Mark-Compact）：老年代常用，整理内存空间以提高连续可用空间。
- 分代收集：将堆分为新生代和老年代，分别采用不同的回收策略，适应对象的生命周期特点。