JVM简单个人总结（一）

说明：这篇文章只是个人对JVM的初步探讨总结，很多概念来自网络，加入部分个人理解，也许个人理解的地方有误，也恳请看到的同学帮忙指出，关于JVM的具体知识可以阅读《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳性能》这本书籍。

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JVM

JVM是Java Virtual Machine的缩写，中文名为java虚拟机，JVM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。它与VirtualBox那些虚拟PC机的虚拟机又有点区别，它只设置了4个常用的寄存器，分别为：pc程序计数器，optop操作数寄存器，frame当前执行环境指针和vars当前执行环境中的第一个局部变量指针。

java语言的一个非常重要的特点是平台无关性，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虚拟机后，java语言在不同平台上运行时就不需要重新编译。Java实用java虚拟机屏蔽了与具体平台的信息，使得java语言编译程序只需生成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，把字节码翻译成具体平台上的机器指令执行。这就是java能够“一次编译，到处运行”的原因。

JRE/JDK/JVM的关系

JRE（Java Runtime Environment）：中文名为java运行是环境，也就是java平台。所有的java程序都要在有jre的环境下才能运行。

JDK（Java Development Kit）：中文名为java开发工具，jdk的工具也是java程序，也需要jre环境才能运行。

JVM（Java Virtual Machine）：中文名为java虚拟机，这个是jre的一部分。

JVM环境的加载

以windows操作系统为例，装入JVM是通过jdk中的Java.exe可执行程序来完成的，具体可以分为四步：

1. 创建JVM装载环境和配置

2. 装载JVM.dll

3. 初始化JVM.dll并挂到JNIENV（JNI调用接口）实例

4. 调用JNIENV实例装载并处理class类

关于这个更详细的信息可以参考这篇文章：http://blog.csdn.net/ye1992/article/details/38228393

JVM的生命周期

当一个Java程序启动时，一个JVM实例就产生了，任何存在public static void main(String [] args)方法的类都可以作为JVM实例运行的起点，所以在平时定义一个Class时就要显示告诉JVM类名，这样JVM才能知道是该运行哪个类里面的main方法。

main()方法是初始线程的起点，任何其它线程均由该线程启动。JVM内部存在两种线程，分别为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程序也可以标明自己创建的线程是守护线程。

当程序中的所有非守护线程都终止时，JVM才退出，程序中也可以使用setDaemon(boolean on)方法来设定为守护线程。（Linux中说守护进程，这里为什么说守护线程呢？因为，java是跑在JVM虚拟机上的）。

JVM体系结构

JVM内部分成三部分，分别为：类装载器（ClassLoader）子系统、执行引擎和运行时数据区。

• 类装载器子系统：就是用来装载.class文件的系统。JVM的两种装载器包括：启动类装载器和用户自定义类装载器。启动类装载器是JVM实现的一部分，用户自定义类装载器则是java程序的一部分，必须是ClassLoader类的子类。

• 执行引擎：执行引擎是Java虚拟机核心组成部分之一，输入的是字节码文件，处理过程就是字节码解析的等效过程，输出的是执行结果，对于执行引擎来讲，活动线程中，只有栈顶的栈帧是有效的，称为当前栈帧，这个栈帧所关联的方法称为当前方法。执行引擎所运行的所有字节码指令都是针对当前栈帧进行操作。

• 运行时数据区：主要有方法区、堆、Java栈、PC寄存器、本地方法栈。

对运行时数据区进行些补充：

1. 方法区和堆由所有线程共享

2. Java栈和PC寄存器由线程独享，在新线程的创建的时间里

3. 本地方法栈：存储本地方法调用的状态

JVM中的数据类型：

JVM中的基本数据单元是word，而word的长度由JVM的具体实现者来决定。

数据类型包括基本类型和引用类型：

• 基本数据类型包括：数值类型（除boolean外的所有java基本数据类型），boolean在JVM中使用int来表示，0表示false，其他值均表示true，还有一个returnAddress类型，这个是JVM的内部类型，用来实现finally子句。

• 引用类型包括：数组类型、类类型、接口类型