JVM系列4：JVM总结

  JVM是java的核心和基础，在java编译器和os平台之间的虚拟处理器。它是一种利用软件方法实现的抽象的计算机基于下层的操作系统和硬件平台，可以在上面执行java的字节码程序。 java编译器只要面向JVM，生成JVM能理解的代码或字节码文件。Java源文件经编译成字节码程序，通过JVM将每一条指令翻译成不同平台机器码，通过特定平台运行。

JVM执行程序的过程 ：
I.加载class文件
II.管理并分配内存
III.执行垃圾收集

1. 类加载器子系统

  主要用于定位类定义的二进制信息，然后将这些信息解析并加载至虚拟机，转化为虚拟机内部的类型信息的数据结构。类加载器子系统还承担着安全性的责任，并且是JVM的动态链接和动态加载的基础。将二进制信息=>类型信息的数据结构，中间需要经过很多步骤。首先类加载器是JVM安全沙箱的第一道防线，能够防止非信任类破坏虚拟机。每一个被加载的class文件需要经过四次校验才能被加载。校验通过后，类加载器的命名空间和运行时包的特性能够防止非信任类伪装成信任类来破坏虚拟机。类加载器在方法区构造具有这个类的信息的数据结构后，会在堆上创建一个Class对象作为访问这个数据结构的接口。同时，类加载还需要初始化类的静态数据，也就是调用类的方法。以上就是一个类的加载、链接及初始化的过程。

2. 运行时数据区

  JVM运行时的内存空间的组织，逻辑上又划分为多个区，这些区的生命周期和它是否线程共享有关

3. 执行引擎

  用于执行JVM字节码指令，主要由两种实现方式：
（1）将输入的字节码指令在加载时或执行时翻译成另外一种虚拟机指令；
（2）将输入的字节码指令在加载时或执行时翻译成宿主主机本地CPU的指令集。这两种方式对应着字节码的解释执行和即时编译。

4. 自动内存管理

  用于管理运行时数据区的分配和释放。

5.JVM执行程序的流程

  在命令行执行”java Main”就会开启一个JVM实例，我们可以通过jps，jstat等JVM工具观察JVM的运行状态，下面以运行com.ntes.money.Main这个类为例来描述一下JVM执行一个程序的流程。
  当在命令行执行”java -Xmx=12m -Xms=12m -Dname=value com.ntes.money.Main”这个命令时，JVM的执行流程是，
（1）加载JVM，主要是加载动态链接库，windows下是jvm.dll，Linux下是libjvm.so；
（2）设置JVM启动参数，比如命令中的-Xmx=12m -Xms=12m用于设置堆大小。
（3）初始化JVM。
（4）调用类加载器子系统，加载com.ntes.money.Main。这里给出的是自定义类，根据类加载器双亲委派链，最后是由系统默认类加载器(Classpath类加载器)进行加载。首先，根据全路径类型转化为文件路径com/ntes/money/Main.class，然后读取Main.class中的二进制信息、解析、加载，在方法区中形成Main类对应的数据结构。这里可能抛出ClassNotFoundException，有两种原因。一是文件路径com/ntes/money/Main.class不存在；二是com/ntes/money/Main.class文件路径存在，但是Main.class文件中存储的不是Main类的信息，比如是Main1，Main2等其他类的信息。这种情况下，会抛出NoClassDefFoundError，然后导致ClassNotFoundException。
（5）在方法区com.ntes.money.Main类对应的数据结构中，根据方法描述符及访问标志，查找main方法。这里的描述符，包括了方法的方法名、参数、返回值，也就是public static void main(String[])。如果找不到对应的main方法，会抛出NoSuchMethodError: main异常。
（6）通过本地方法(JNI)执行main方法。