JVM与Java体系结构

一些有一定工作经验的开发人员，觉得SSM，微服务等上层技术才是重点，基础技术并不重要，这是本末倒置的。

参考书目

• 《深入理解Java虚拟机》
• 《实战Java虚拟机》
• 《Java虚拟机精讲》

Java虚拟机

Java虚拟机就是二进制字节码的运行环境，负责装载字节码到其内部，编译为对应平台上的机器指令执行。每一条Java指令，Java虚拟机规范中都有详细定义。

特点：

• 一次编译，到处运行
• 自动内存管理
• 自动垃圾回收功能

JVM位置

• JVM是运行在操作系统上的，与硬件无直接接触。

  
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JVM的整体结构

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JAVA代码执行流程

• .java编译成.class，.class编译成机器指令

  
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JVM的架构模型

Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不同，所以不能设计为基于寄存器的。

基于栈的指令集架构

• 设计和实现更简单，适用于资源受限的系统
• 避开了寄存器的分配难题：使用零地址指令方式分配
• 指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈。指令集更小，编译器容易实现
• 不需要硬件支持，可移植性更好

基于寄存器的指令集架构

• x86，传统pc和安卓的虚拟机
• 完全依赖硬件，可移植性差
• 性能优秀和执行更高效
• 花费更少的指令去完成一项操作
• 往往一地址指令，二地址指令和三地址指令为主。

JVM的生命周期

启动

• Java虚拟机的启动是通过引导类加载器（boostrap）创建一个初始类（initial）来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。

执行

• 一个运行的Java虚拟机有着一个清晰的任务：执行Java程序。
• 程序开始执行时才运行，程序结束时就停止
• 执行一个Java程序时，真正在执行的是一个Java虚拟机的进程。

退出

• 正常执行结束
• 异常或错误而终止
• 操作系统错误导致虚拟机进程终止
• 某线程调用System类或者Runtime的exit方法，或者Runtime的halt方法，并且Java安全管理器也允许这次exit或halt操作
• 初次之外，JNI规范描述了用JNI Invocation API来加载或卸载 Java虚拟机时，Java虚拟机的退出情况。