什么是Java虚拟机（JVM）？--------回过头来看

时间：2023-07-02 03:54:02 | 来源：网站运营

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什么是Java虚拟机（JVM）？--------回过头来看：

什么是Java虚拟机（JVM）？--------回过头来看

博客说明

文章所涉及的资料来自互联网整理和个人总结，意在于个人学习和经验汇总，如有什么地方侵权，请联系本人删除，谢谢！

简介

Java虚拟机（Java Virtual Machine 简称JVM）是运行所有Java程序的抽象计算机，是Java语言的运行环境，它是Java 最具吸引力的特性之一



Java虚拟机（JVM）一种用于计算机设备的规范，可用不同的方式（软件或硬件）加以实现。编译虚拟机的指令集与编译微处理器的指令集非常类似。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。



Java虚拟机（JVM）是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。



Java虚拟机规范定义了一个抽象的——而非实际的——机器或处理器。这个规范描述了一个指令集，一组寄存器，一个堆栈，一个“垃圾堆”，和一个方法区。一旦一个Java虚拟机在给定的平台上运行，任何Java程序（编译之后的程序，称作字节码）都能在这个平台上运行。Java虚拟机（JVM）可以以一次一条指令的方式来解释字节码（把它映射到实际的处理器指令），或者字节码也可以由实际处理器中称作just-in-time的编译器进行进一步的编译。

灵魂一问，什么是JVM？

前面说了一大堆，最后啥也记不住，视频看了好多遍，最后还是忘记得干干净净，那到底该怎么来定义这个Java的核心JVM呢？我们来运用我们中华语言的魅力，JVM在我们java语言执行的流程当中到底做了什么？我们给它一种修辞手法。还是拟人吧。它就是一个java语言的专有的随身的且不能离开的翻译

Java的跨平台

在得到答案之后，我们来。来做什么呢？来总结，前面我们说它是一个翻译，那么这个翻译让Java具有了一种魅力——跨平台性，正是多亏了这个牛坏了的翻译，Java在哪个平台都能吃得了，而且吃得开。



那这个JVM是怎么来实现跨平台的呢？



其实在我们的一些平台上的JVM是不同的翻译，但是他们都为Java服务，它把Java程序翻译到各个平台，导致一套代码就可以同时运行在多个平台了。就是每个不同的操作系统的JVM是不同的版本。



讲了这么多不来一张图，搞得我多lao似的







其实这个图并不是那么的好看，但是看了一下在脑海里会有一个印象，这有助于我们理解JVM

两个老J---JRE和JDK

不知道你们怎么读，我们这边读gou，懂得自然懂的哈

JRE简介

Java运行环境（Java Runtime Environment）包含JVM和运行时所需要的核心类库，我们想要运行一个已有的Java程序，那么只需要安装JRE

JDK简介

JDK(Java Development Kit) 是 Java 语言的软件开发工具包，包含JRE和开发人员使用的工具，如果要开发一个全新的Java程序，那么必须安装JDK

JDK版本

SE(JavaSE)，standard edition，标准版，是我们通常用的一个版本，从JDK 5.0开始，改名为Java SE。



EE(JavaEE)，enterprise edition，企业版，使用这种JDK开发J2EE应用程序，从JDK 5.0开始，改名为Java EE。从2018年2月26日开始，J2EE改名为Jakarta EE [1] 。



ME(J2ME)，micro edition，主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序，从JDK 5.0开始，改名为Java ME。



没有JDK的话，无法编译Java程序（指java源码.java文件），如果想只运行Java程序（指class或jar或其它归档文件），要确保已安装相应的JRE

JDK的历史图



JDK版本新特性

jdk1.8新特性



Java 8允许我们给接口添加一个非抽象的方法实现，只需要使用 default关键字即可。



新增lambda表达式



提供函数式接口



Java 8 允许你使用关键字来传递方法或者构造函数引用



我们可以直接在lambda表达式中访问外层的局部变量。

JDK基础组件

javac – 编译器，将源程序转成字节码



jar – 打包工具，将相关的类文件打包成一个文件



javadoc – 文档生成器，从源码注释中提取文档



jdb – debugger，查错工具



java – 运行编译后的java程序（.class后缀的）



appletviewer：小程序浏览器，一种执行HTML文件上的Java小程序的Java浏览器。



Javah：产生可以调用Java过程的C过程，或建立能被Java程序调用的C过程的头文件。



Javap：Java反汇编器，显示编译类文件中的可访问功能和数据，同时显示字节代码含义。



Jconsole: Java进行系统调试和监控的工具

JVM、JRE和JDK的关系

刚才好像忽略了什么，这里已经有三个老J（gou）啦。



说它们的关系就是JDK包含JRE包含JVM，直接上图就好







这样就好理解了吧

JVM内存管理

对于Java运行时涉及到的存储区域主要包括程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、java堆、方法区以及直接内存等等。对于每个部分，都有其使用的条件。程序计数器主要是取下一条指令，在Java里面主要是取下一条指令的字节码文件；Java虚拟机栈主要是利用栈先进后出的特性存储局部变量表，动态链接等，主要包括堆内存和栈内存，对于程序员内存分析而言是特别重要的。本地方法栈与上边的栈基本作用差不多，只不过这里是为Java方法而服务。Java堆是内存管理中最大的一块，所有的线程共享这一块内容，同时该部分也是垃圾收集器的主要区域。



虚拟机的垃圾回收机制是完善的，动态内存分配和回收是比较成熟的，在内存管理机制中，大部分都不需要我们考虑内存回收，只有Java堆和方法区需要我们考虑处理内存问题。一般的对于内存回收首先就是判断某一个部分是生存还是死亡，主要是通过下面二种算法：



其一是引用计数算法，本算法实现简单，判定的效率也是比较高的，很多的软件都使用了该算法，但是主流的Java并没有选择该算法，核心的问题是该算法难以处理对象之间相互调用的问题。



其二是称可达性分析算法，该算法核心思想是依靠判断对象是否存活来实现的，本算法是通过一系列的GC ROOTS的对象作为起始点，采用搜索的算法遍历引用链，如果搜索过程中没有发现该节点，则认为该节点是不可达的，即可回收的，在Java里面，一般可以使用该算法处理问题。



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