JVM学习

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#JVM简介
我们都知道 Java 源文件,通过编译器,能够生产相应的.Class 文件,也就是字节码文件, 而字节码文件又通过 Java 虚拟机中的解释器,编译成特定机器上的机器码 。

大概顺序是: Java 源文件—->编译器—->字节码文件—->JVM—->机器码

每一种平台的解释器是不同的,但是实现的虚拟机是相同的,这也就是 Java 为什么能够 跨平台的原因了 ,当一个程序从开始运行,这时虚拟机就开始实例化了,多个程序启动就会 存在多个虚拟机实例。程序退出或者关闭,则虚拟机实例消亡,多个虚拟机实例之间数据不能共享
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Hotspot JVM 后台运行的系统线程主要有下面几个:

  • 虚拟机线程 (VM thread)

    这个线程等待 JVM 到达安全点操作出现。这些操作必须要在独立的线程里执行,因为当 堆修改无法进行时,线程都需要 JVM 位于安全点。这些操作的类型有:stop-the- world 垃圾回收、线程栈 dump、线程暂停、线程偏向锁(biased locking)解除。
  • 周期性任务线程

    这线程负责定时器事件(也就是中断),用来调度周期性操作的执行。
  • GC 线程

    这些线程支持 JVM 中不同的垃圾回收活动。
  • 编译器线程

    这些线程在运行时将字节码动态编译成本地平台相关的机器码。
  • 信号分发线程

    这个线程接收发送到 JVM 的信号并调用适当的 JVM 方法处理。

线程

这里所说的线程指程序执行过程中的一个线程实体。JVM 允许一个应用并发执行多个线程。
Hotspot JVM 中的 Java 线程与原生操作系统线程有直接的映射关系。当线程本地存储、缓 冲区分配、同步对象、栈、程序计数器等准备好以后,就会创建一个操作系统原生线程。 Java 线程结束,原生线程随之被回收。操作系统负责调度所有线程,并把它们分配到任何可 用的 CPU 上。当原生线程初始化完毕,就会调用 Java 线程的 run() 方法。当线程结束时,会释放原生线程和 Java 线程的所有资源。

所谓虚拟机,就足一台虚拟的机器。它是一款软件,用来执行一系列虚拟计算机指令,大体上虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机,大名鼎鼎的Visual Box、VMare就A4于系统虚拟机,他们完全是对物理计算机的仿真,提供个可运行完整操作系统的软件f台•程序虚拟机典犁代表就是Java虚拟机,它专f〗为执行单个U•算机程序iW设汁,在java虚拟机中执行的指令我们成为java字节码指令•无论是系统虚拟机还是程序虚拟机,在上面运行的软件都被限制子虚拟机提供的资源中.Java发展至今,出现过很多虚拟机,最初Sun使用的一款叫Classic的Java虚拟机,到现在引用最广泛的是HotSpot虚拟机,除了Sun意外,还有BEA的JRockit, 目前JRockit和
Hotspot都被Oracle收入旗下,大有整合的趋势.

类加载子系统

负责从文件系统或者网络中加载Class信息,加载的信息存放在一块称之为方法区的内存空间。

方法区

就是存放类信息、常量信息、常量池信息、包括字符串字面量和数字常量等。

在java虚拟机启动的时候建立java堆,它是java程序最主要的内存工作区域,几乎所有的对象实例都存放到java堆中,堆空间是所有线程共享的。

直接内存

java的NIO库允许java程序使用直接内存,从而提高性能,通常直接内存速度会优于java堆。读写频繁的场合可能会考虑使用。

每个虚拟机线程都有一个私有的栈,一个线程的java栈在线程创建的时候被创建,java栈中保存着局部变量、方法参数、同时java的方法调用、返回值等。

本地方法栈

本地方法栈和java栈非常类似,最大不同为本地方法栈用于本地方法调用。java虚拟机允许java直接调用本地方法(通常使用C编写)

垃圾收集系统

垃圾收集系统是java的核心,也是必不可少的,java有一套自己进行垃圾清理的机制,开发人员无需手动清理。

PC寄存器

PC(Program Counter)寄存器也是每个线程私有的空间,java虚拟机会为每个线程创建PC寄存器,在任意时刻,一个java线程总是在执行一个方法,这个方法被称为当前方法,如果当前方法不是本地方法,PC寄存器就会执行当前正在被执行的指令,如果是本地方法,则PC寄存器值为undefined,寄存器存放入当前执行环节指针、程序计数器、操作栈指针、计算的变量指针等信息。

执行引擎组件

虚拟机最核心的组件就是执行引擎了,它负责执行虚拟机的字节码。一般会先进行编译成机器码后执行

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