JVM与Java的体系结构基础认识

╰半橙微兮° 2023-01-13 15:50 136阅读 0赞

### 目录 ###

*   *   *   *  为什么要学习JVM
             *  官方规范下载与参考书
             *  跨平台的语言（JAVA）与跨语言的平台（JVM）
             *  什么是字节码？
             *  JVM的整体结构
             *   *  JVM架构模型
                 *   *  基于栈式架构
                     *  基于寄存器架构
                 *  JVM的生命周期

#### 为什么要学习JVM ####

*  面试需要
 *  中高级程序员必备（项目调优，管理）
 *  追求更专业的精神

掌握JVM的最好的方式就是手写一个虚拟机。

#### 官方规范下载与参考书 ####

*  [官网规范下载][Link 1]
 *  书籍推荐《深入理解Java虚拟机》

#### 跨平台的语言（JAVA）与跨语言的平台（JVM） ####

Java虚拟机不仅仅是Java虚拟机了，只要提供其它语言的编译器然后通过转换为Java字节码文件，就可以在Java虚拟机上运行，对于Java虚拟机，它只关心字节码文件。Java不是最强大的语言，但是JVM是最强大的虚拟机。

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JVM运行在操作系统之上的，与硬件没有直接的交互

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#### 什么是字节码？ ####

对于不同的编程语言，可以使用不同的编译器，生成相同的字节码文件，运行在JVM之上，字节码实质就是一个二进制文件。通过JVM可以实现多语言混合编程。

#### JVM的整体结构 ####

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使用最广泛的就是`HotSpot VM`虚拟机了

##### JVM架构模型 #####

Java编译器输入的指令流基本上是一种`基于栈`的指令集架构，另外一种指令集架构则`基于寄存器`的指令集架构。这两种架构之间的区别:

*  ###### 基于栈式架构 ######
    
     *  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，更好实现跨平台基于寄存器架构的特点
 *  ###### 基于寄存器架构 ######
    
     *  典型的应用是x86的二进制指令集:比如传统的PC以及Android的Davlik虚拟机。
     *  指令集架构则完全依赖硬件，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。
     *  在大部分情况下，基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主，而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主务理学

##### JVM的生命周期 #####

*  虚拟机的启动
    
    通过引导类加载器创建个初始类来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。
 *  虚拟机的执行
    
     *  一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务：执行Java程序
     *  程序开始执行时他才运行，程序结束时他就停止。
     *  执行一个所谓的Java程序的时候，真真正正在执行的是一个叫做Java虚拟机的进程。
 *  虚拟机的退出
    
     *  程序正常运行结束
     *  程序出现异常或者出现操作系统的错误等

[Link 1]: https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html
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