【深入理解Java虚拟机】一、Java虚拟机
2021-03-02 本文已影响0人
paven559
1.JDK、JRE、JVM关系
- 把Java程序设计语言、Java虚拟机、Java API类库这三部分统称为JDK。
- 把Java API类库中的Java SE API子集和Java虚拟机这两部分统称为JRE。
- JDK是用于支持Java程序开发的最小环境。
2.Java成长历程
- 1991年启动Oak(Java前身)。
- 1995年5月 更名为Java，发布Java 1.0版本，Java语言第一次提出了“Write Once,Run Anywhere”的口号。
- 1996年1月 Java 1.0发布，提供了一个纯解释执行的Java虚拟机实现（Sun Classic VM）。
- 1997年2月 Java 1.1发布，技术代表有：JAR文件格式、JDBC、 JavaBeans、RMI。Java语法也有了一定的发展，如内部类（Inner Class）和反射 （Reflection）都是在这个时候出现的。
- 1999年4月 HotSpot虚拟机发布，HotSpot最初由一家名为“Longview Technologies”的小公司开发后在1997年被Sun公司收购。它成为了JDK 1.3及之后所 有版本的Sun JDK的默认虚拟机。
- 2004年9月 JDK 1.5发布，在Java语法易用性上做出了非常大的改进。例如，自动装箱、泛型、动态注解、枚举、可变长参数、遍历循环（foreach循环）。改进了Java的内存模型（Java Memory Model,JMM）、提供了java.util.concurrent并发包等。
- 2006年12月 JDK 1.6发布，这个版本对Java 虚拟机内部做了大量改进，包括锁与同步、垃圾收集、类加载等方面的算法都有相当多的改动。
- 2006年11月 Sun公司宣布最终会将Java开源。在JDK 1.7中，Sun JDK和 OpenJDK除了代码文件头的版权注释之外，代码基本上完全一样，所以OpenJDK 7与Sun JDK 1.7本质上就是同一套代码库开发的产品。
- 2009年2月 JDK 1.7完成第一个里程碑，本应是一个包含许多重要改进的JDK版本。其中的 Lambda项目（Lambda表达式、函数式编程）、Jigsaw项目（虚拟机模块化支持）、动态语言 支持、G1收集器和Coin项目（语言细节进化）等，但Sun公司已无力推动JDK 1.7的研发工作按正常计划进行。Oracle公司收购Sun公司后宣布把不能按时完成的Lambda项目、Jigsaw项目和Coin项目的部分改进延迟到JDK 1.8之中。
3.解释器与编译器
编译器是一种计算机程序，负责把一种编程语言编写的源码转换成另外一种计算机代码，后者往往是以二进制的形式被称为目标代码。
表现：编译器把源代码转换成其他的更低级的代码(例如二进制码、机器码)，但是不会执行它。
性能：编译器会事先用比较多的时间把整个程序的源代码编译成另外一种代码，后者往往较前者更加接近机器码，所以执行的效率会更加高。时间是消耗在预编译的过程中。
JIT编译器（Just-In-Time Compiler），即时编译器。
解释器是一种计算机程序，它直接执行由编程语言或脚本语言编写的代码，并不会把源代码预编译成机器码。
表现：解释器会读取源代码，并且直接生成指令让计算机硬件执行，不会输出另外一种代码。
性能：解释器会一行一行的读取源代码，解释，然后立即执行。这中间往往使用相对简单的词法分析、语法分析，压缩解释的时间，最后生成机器码，交由硬件执行。解释器适合比较低级的语言。但是相对于预编译好的代码，效率往往会更低。
4.Java虚拟机
- Sun Classic VM
- 世界上第一款商用Java虚拟机。
- 这款虚拟机只能使用纯解释器方式来执行Java代码。如果要使用JIT编译器，就必须进行外挂。但是假如外挂了JIT编译器，JIT编译器就完全接管虚拟机的执行系统，解释器便不再工作了。
- 在JDK 1.2前是Sun JDK的唯一虚拟机，JDK 1.2时与HotSpot VM并存，但默认使用的是Classic VM。
- Exact VM
- Exact Memory Management 准确式内存管理。即虚拟机可以知道内存中某个位置的数据具体是什么类型。
- 两级即时编译器、编译器与解释器混合工作模式
- 虽然Exact VM的技术相对Classic VM来说先进了许多，但是在商业应用上只存在了很短 暂的时间就被更为优秀的HotSpot VM所取代。
- Sun HotSpot VM
- Sun JDK和OpenJDK中所带的虚拟机，也是目前使用范围最广的Java虚拟机。
- 并非由Sun公司开发，而是由一家名为“Longview Technologies”的小公司设计的。
- 热点代码探测技术：通过执行计数器找出最具有编译价值的代 码，然后通知JIT编译器以方法为单位进行编译。如果一个方法被频繁调用，或方法中有效 循环次数很多，将会分别触发标准编译和OSR（栈上替换）编译动作。通过编译器与解释器 恰当地协同工作，可以在最优化的程序响应时间与最佳执行性能中取得平衡，而且无须等待 本地代码输出才能执行程序，即时编译的时间压力也相对减小，这样有助于引入更多的代码 优化技术，输出质量更高的本地代码。
- BEA JRockit
- 曾经广告号称“世界上速度最快的Java虚拟机”。
- 此JRockit内部不包含解析器实现，全部代码都靠即时 编译器编译后执行。
- JRockit的垃圾收集器和MissionControl服务套件等部分的实现，在众多Java虚拟机中也一直处于领先水平。
- IBM J9
- 也曾经广告号称“世界上速度最快的Java虚拟机”。
- J9的市场定位与Sun HotSpot比较接近，它是一款设计上从服务器端到桌面应用再到嵌入式都 全面考虑的多用途虚拟机
- Azul VM/BEA Liquid VM
我们平时所提及的“高性能Java虚拟机”一般是指HotSpot、JRockit、J9这类在通用平台上 运行的商用虚拟机，但其实Azul VM和BEA Liquid VM这类特定硬件平台专有的虚拟机才 是“高性能”的武器。
- Azul VM 是Azul Systems公司在HotSpot基础上进行大量改进，运行于Azul Systems公司的 专有硬件Vega系统上的Java虚拟机。
- Liquid VM 即是现在的JRockit VE（Virtual Edition），它是BEA公司开发的，可以直接运 行在自家Hypervisor系统上的JRockit VM的虚拟化版本。
