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运行JVM机制原理

更新时间:2021-11-19 10:11:17 来源:星辉 浏览632次

简介

在学习Java虚拟机之前,也就是Jvm之前,我想大家能够带着问题去学习,这样的话,大家学习起来也会比较有所获!

1.Java虚拟机(Jvm)是什么?

2.Java虚拟机是用来干什么的?

3.Java虚拟机它的体系结构是什么样子的?

4.Java虚拟机在工作做扮演什么角色?

5.Java虚拟机在运行时数据区?

Jvm基础概念

Java虚拟机(Jvm)是可运行Java代码的假想计算机

Java虚拟机包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域。

在了解Jvm之前,大家如果有兴趣的,也可以先去了解下Java 中的堆和栈。

Jvm

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,也就是前面所有的Java虚拟机中的字节码指令集….编译成特定机器上的机器码

也就是如下:

1.Java源文件—->编译器—->字节码文件

2.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一个程序,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。

Jvm的体系结构

Jvm的体系结构入下图:

1.垃圾回收器

垃圾回收器(又称为gc):是负责回收内存中无用的对象(好像地球人都知道),就是这些对象没有任何引用了,它就会被视为:垃圾,也就被干掉了。

2.类装载子系统

一听名字,大家就知道,肯定是用于操作我们编译好的.Class文件的系统,他作用如下:

v 定位和导入二进制class文件

v 验证导入类的正确性

v 为类分配初始化内存

v 帮助解析符号引用

3.执行引擎(Execution Engine)

执行包在装载类的方法中的指令,也就是方法

4.运行区数据

如上图:虚拟机内存或者Jvm内存,冲整个计算机内存中开辟一块内存存储Jvm需要用到的对象,变量等,运行区数据有分很多小区,分别为:方法区,虚拟机栈,本地方法栈,堆,程序计数器

Jvm运行时数据区

1.程序计数器

当前线程执行字节码的信号指示器,线程是私有的,它的生命周期和线程相同分支、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。

2.虚拟机栈

Java虚拟机栈描述的是Java方法(区别于native的本地方法)执行的内存模型:每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作栈、动作链接、方法出口等信息。

线程私有,生命周期和线程相同,都有各个独立的计数器,各不影响。

每个方法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。

3.本地方法栈

和虚拟机方法栈差不多类似,但是本地方法栈是服务于虚拟机所使用到的Native方法服务

4.本地方法区:

只是执行Native 方法。

如果这个区的内存不足也是会抛出StackOverflowError 和OutOfMemoryError 异常。

堆这块区域是Jvm中最大的,应用的对象和数据都是存在这个区域。这块区域也是线程共享的。也是 gc 主要的回收区。

其实这也就是大家听的比较多的:Java (gc)垃圾回收器

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