谁说深入浅出虚拟机难?现在我让他通俗易懂(JVM)

1:什么是JVM
大家可以想想,JVM 是什么?JVM是用来干什么的?在这里我列出了三个概念,第一个是JVM,第二个是JDK,第三个是JRE。相信大家对这三个不会很陌生,相信你们都用过,但是,你们对这三个概念有清晰的知道么?我不知道你们会不会,知不知道。接下来你们看看我对JVM的理解。

(1):JVM
JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一种用于计算设备的规范,它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。
引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。
Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息,
使得Java语言编译程序只需生成在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,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。
这就是Java的能够“一次编译,到处运行”的原因。

(2):JDK
JDK(Java Development Kit) 是 Java 语言的软件开发工具包(SDK)。
JDK包含的基本组件包括:
javac – 编译器,将源程序转成字节码
jar – 打包工具,将相关的类文件打包成一个文件
javadoc – 文档生成器,从源码注释中提取文档
jdb – debugger,查错工具
java – 运行编译后的java程序(.class后缀的)
appletviewer:小程序浏览器,一种执行HTML文件上的Java小程序的Java浏览器。
Javah:产生可以调用Java过程的C过程,或建立能被Java程序调用的C过程的头文件。
Javap:Java反汇编器,显示编译类文件中的可访问功能和数据,同时显示字节代码含义。
Jconsole: Java进行系统调试和监控的工具

(3):JRE
JRE(Java Runtime Environment,Java运行环境),运行JAVA程序所必须的环境的集合,包含JVM标准实现及Java核心类库。

包括两部分:
Java Runtime Environment:
是可以在其上运行、测试和传输应用程序的Java平台。
它包括Java虚拟机(jvm)、Java核心类库和支持文件。
它不包含开发工具(JDK)--编译器、调试器和其它工具。
JRE需要辅助软件--Java Plug-in--以便在浏览器中运行applet。

Java Plug-in。
允许Java Applet和JavaBean组件在使用Sun的Java Runtime Environment(JRE)的浏览器中运行,

而不是在使用缺省的Java运行环境的浏览器中运行。
Java Plug-in可用于Netscape Navigator和Microsoft Internet Explorer。

2:JVM运行时数据区
Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途,已经创建和销毁时间,有的区域随着虚拟机进程的启动而创建,有些区域则依赖用户线程的启动和结束而创建和销毁。根据《Java虚拟机规范(Java SE 7)》的规定,Java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域,如下图所示:

谁说深入浅出虚拟机难?现在我让他通俗易懂(JVM)


谁说深入浅出虚拟机难?现在我让他通俗易懂(JVM)


谁说深入浅出虚拟机难?现在我让他通俗易懂(JVM)

2.1、程序计数器
程序计数器(Program Counter Register)是一块较小的内存空间,它可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里(仅是概念模型,各种虚拟机可能会通过一些更高效的方式去实现),字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令、分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的。在任何一个确定的时刻,一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此,为了线程切换后能恢复到正确的执行位置,每条线程都需要有一个独立的程序计数器,各个线程之间计数器互不影响,独立存储。

如果线程正在执行的是一个Java方法,那这个计数器记录的是正在执行的字节码指令的地址;如果正在执行的是Native方法,这个计数器值则为空(undefined)。

此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
程序计数器是线程私有的,它的生命周期与线程相同(随线程而生,随线程而灭)。

2.2、Java虚拟机栈
虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法被执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从被调用直至执行完成的过程就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

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