Java虚拟机简单介绍

安装jdk之后一般都会安装jre，在jre中就包含有Java虚拟机（jvm）.
jvm是虚拟出来的，类似于简单的系统，有自己的内存管理，寄存器，程序计数器cp，环境指针和栈指针等。
1.先说Java虚拟机的内存管理
（1）寄存器
JVM只设置了4个最为常用的寄存器。它们是：
pc程序计数器，用于记录程序的执行。
optop操作数栈顶指针，记录指向Java栈区的指针。
frame当前执行环境指针，记录指向Java栈区的指针。
vars指向当前执行环境中第一个局部变量的指针，记录指向Java栈区的指针。
所有寄存器均为32位。
（2）jvm的栈结构
这个极为重要，对理解代码底层。
Java栈是JVM存储信息的主要方法。Java代码中一个任何类的每一个方法调用都会创建一个栈框架，以保存该方法的状态信息。注意：这里面的栈框架是指不是一个栈结构，而是很多的栈结构。一般只要有{}，就代表这一个栈结构。“{” 进栈，“}”出栈。
是由一个一个的栈帧组成的后进先出的栈式结构，栈桢中存放方法运行时产生的局部变量、方法出口等信息。
当调用一个方法时，虚拟机栈中就会创建一个栈帧存放这些数据，当方法调用完成时，栈帧消失，如果方法中调用了其他方法，
则继续在栈顶创建新的栈桢。
栈框架包括以下三类信息：
局部变量
局部变量用于存储一个类的方法中所用到的局部变量。vars寄存器指向该变量表中的第一个局部变量。
每个Java方法使用一个固定大小的局部变量集。
执行环境
执行环境用于保存解释器对Java字节码进行解释过程中所需的信息：上次调用的方法、局部变量指针和操作数栈的栈顶和栈底指针。
执行环境是一个执行一个方法的控制中心。例如：如果解释器要执行iadd（整数加法），首先要从frame寄存器中找到当前执行环境，而后便从执行环境中找到操作数栈，从栈顶弹出两个整数进行加法运算，最后将结果压入栈顶。
操作数栈
用于存储运算所需操作数及运算的结果
（3）jvm 堆
Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。解释器负责分配，记录，回收。
用于存放类的对象实例。
（4）jvm存储区，这个是最重要的，是jvm的躯干。任何数据的加载和方法的加载，都是从这个区域复制过去的。
JVM有两类存储区：常量缓冲池和方法区。
常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。
方法区。在java的虚拟机中有一块专门用来存放已经加载的类信息、常量、静态变量以及方法代码的内存区域
方法区则用于存储Java方法的字节码。
方法区提供加载的类的存储，也是生命周期最长的，所以这里面也包含静态变量的存储，常量存储。但是jvm存储区还存在一个缓存区，这个缓存区就是加快一些数据和信息的读取工作，如字段，串常量（把字符串常量放到这里面，可以加快读取工作）和类名称。类名称是必然要放到缓存区的，这样可以很好的遍历寻找类。方法也是如此。就相当于你有一个很大的数据表保存你的信息，但是你还需要一个索引记录信息的名称，关键字等信息，这样可以提供你尽快从你的较大的数据表中读取你要的数据。

2.jvm结构图

3.jvm的类加载器

BootStrap ClassLoader：称为启动类加载器，是Java类加载层次中最顶层的类加载器，负责加载JDK中的核心类库，如：rt.jar、resources.jar、charsets.jar等，可通过如下程序获得该类加载器从哪些地方加载了相关的jar或class文件：

public class BootStrapTest
{public static void main(String[] args){URL[] urls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();for (int i = 0; i < urls.length; i++) {System.out.println(urls[i].toExternalForm());}}
}

这是获得jdk环境

System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));这是获取根加载器路径

Extension ClassLoader：称为扩展类加载器，负责加载Java的扩展类库，Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。

默认加载JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。

App ClassLoader：称为系统类加载器，负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。一般来说，Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过 ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取它。

除了系统提供的类加载器以外，开发人员可以通过继承java.lang.ClassLoader类的方式实现自己的类加载器，以满足一些特殊的需求。

除了引导类加载器之外，所有的类加载器都有一个父类加载器。给出的 getParent()方法可以得到。对于
系统提供的类加载器来说，系统类加载器的父类加载器是扩展类加载器，而扩展类加载器的父类加载器是引导类加载器；对于开发人员编写的类加载器来说，其父类加载器是加载此类加载器 Java 类的类加载器。因为类加载器 Java 类如同其它的 Java 类一样，也是要由类加载器来加载的。一般来说，开发人员编写的类加载器的父类加载器是系统类加载器。类加载器通过这种方式组织起来，形成树状结构。树的根节点就是引导类加载器。

4.程序运行

PC计数器：
每一个线程都拥有一个PC计数器，当线程启动（start）时，PC计数器被创建，这个计数器存放当前正在被执行的字节码指令（JVM指令）的地址。
Java栈：
同样的，Java栈也是每个线程单独拥有，线程启动时创建。这个栈中存放着一系列的栈帧（Stack Frame），JVM只能进行压入（Push）和弹出（Pop）栈帧这两种操作。每当调用一个方法时，JVM就往栈里压入一个栈帧，方法结束返回时弹出栈帧。如果方法执行时出现异常，可以调用printStackTrace等方法来查看栈的情况

5.jvm 底层实现的数据结构

对象在堆中的存储结构是hashtable, 每一个对象的hashcode 就是在hash表中查询的key值。

在常量区中，所有的类字节码文件中的字符信息存储到方法区中的常量池中，常量池也是一个hash表。

在方法区中类对象的存储结构也是hash表，reference堆上面的句柄池也是hash表。

Java虚拟机简单介绍相关推荐

Java虚拟机------JVM介绍
Java平台和语言最开始只是SUN公司在1990年12月开始研究的一个内部项目: Java的平台无关性 Java平台和语言最开始只是SUN公司在1990年12月开始研究的一个内部项目[stealth ...
java虚拟机-简单概述(五月的仓颉)
1 java的简单概述 java版本介绍 1.Java SE(标准版),主要活跃在桌面领域,主要包含了Java API组件. 2.Java EE(企业版),活跃在企业级领域,除了包含Java API ...
【西行】Java 编程语言简单介绍
J3 - 白起 Java(Java发展史 # 笔记) 1.Java 发展史 Java 语言的诞生并不是精心策划.制作,最后产生出来的,因为当时的开发者并没有想创造出世界上如此伟大的编程语言之一. 时 ...
Java异常简单介绍
本文收录在猪哥GitHub:https://github.com/pig6/Java 中,本项目收集一线大厂面试.实战.Java学习路线等. 一.异常产生的原理 JVM针对程序运行监测出的异常创建个异 ...
Java虚拟机栈介绍
与程序计数器一样,Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)也是线程私有的,它的生命周期与线程相同.虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型:每个方法被执行的时候 ...
dalvik虚拟机简单介绍
首先,让我们来思考下面几个问题: 什么是Dalvik虚拟机? Dalvik VM与JVM有什么区别? Dalvik VM有什么新的特点? Dalvik VM的架构是怎么样的? 首先,我得承认第一个问题 ...
java enumerator_简单介绍java Enumeration
Enumeration接口 Enumeration接口本身不是一个数据结构.但是,对其他数据结构非常重要. Enumeration接口定义了从一个数据结构得到连续数据的手段.例如,Enumeratio ...
java castor_Castor简单介绍
本节摘要:本节主要介绍Castor插件的使用. preparation 1.castor简介 castor是一种将java对象和XML自动绑定的开源软件.它可以在java对象.XML文本.SQL数据表 ...
Java中间件简单介绍
中间件屏蔽了底层操作系统的复杂性,使程序开发人员面对一个简单而统一的开发环境,减少程序设计的复杂性,将注意力集中在自己的业务上,不必再为程序在不同系统软件上的移植而重复工作,从而大大减少了技术上的负担 ...

Java虚拟机简单介绍

Java虚拟机简单介绍相关推荐

最新文章

热门文章