什么是JVM虛擬機
JVM是JAVA Virtual machine(Java虛擬機)的縮寫,JVM是一種用于計算設備的規范,它是一個虛構出來的計算機,是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現的。Java虛擬機包括一套字節碼指令集、一組寄存器、一個棧、一個垃圾回收堆和一個存儲方法域。 JVM屏蔽了與具體操作系統平臺相關的信息,使Java程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼(字節碼),就可以在多種平臺(跨平臺)上不加修改地運行。JVM在執行字節碼時,實際上最終還是把字節碼解釋成具體平臺上的機器指令執行。如圖所示:
JRE/JDK/JVM是什么關系
JRE(JavaRuntimeEnvironment,Java運行環境),也就是Java平臺。所有的Java 程序都要在JRE下才能運行。普通用戶只需要運行已開發好的java程序,安裝JRE即可。
JDK(Java Development Kit)是程序開發者用來來編譯、調試java程序用的開發工具包。JDK的工具也是Java程序,也需要JRE才能運行。為了保持JDK的獨立性和完整性,在JDK的安裝過程中,JRE也是 安裝的一部分。所以,在JDK的安裝目錄下有一個名為jre的目錄,用于存放JRE文件。
JVM(JavaVirtualMachine,Java虛擬機)是JRE的一部分。它是一個虛構出來的計算機,是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現的。JVM有自己完善的硬件架構,如處理器、堆棧、寄存器等,還具有相應的指令系統。Java語言最重要的特點就是跨平臺運行。使用JVM就是為了支持與操作系統無關,實現跨平臺。
JVM底層原理
我們現在知道jvm在整個開發中的位置,那jvm它是如何做到跨平臺的?底層是如何運行的?我們通過一個程序來說明:
/*** * 運算 * @return */ public int add() { int a = 1; int b = 2; int c = (a + b) * 100; return c; } /** * 程序入口 * @param args * @throws InterruptedException */ public static void main(String[] args) throws InterruptedException { App app = new App(); int result = app.add(); System.out.println(result); }}
當運行main方法的時候會生產一個class文件,這個class文件是運行在我們jvm之上的。
JVM運行時數據區分配,黃色背景為線程私有區域,當我們程序運行的時候會有一個main線程在我們
虛擬機棧區域開辟兩塊空間叫做“棧幀”。為main棧幀和add棧幀(一個方法為一塊棧幀)。
每塊棧幀的數據結構又為:
那他們底層是如何運行的?這個時候我們需要通過class文件的jvm指令來分析了。
我們通過java自帶的javap -c命令對改程序進行反匯編:
public int add(); Code: 0: iconst_1 1: istore_1 2: iconst_2 3: istore_2 4: iload_1 5: iload_2 6: iadd 7: bipush 100 9: imul 10: istore_3 11: iload_3 12: ireturn public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.InterruptedException; Code: 0: new #4 // class bat/ke/qq/com/App 3: dup 4: invokespecial #5 // Method "<init>":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: invokevirtual #6 // Method add:()I 12: istore_2 13: getstatic #7 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 16: iload_2 17: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V 20: return }
然后我們通過java匯編指令手冊找到這些指令在jvm中代表什么意思:
需要這手冊的童鞋可以關注文章末尾公眾號,輸入關鍵字JVM獲取。
整個的過程,大家可以關注公眾號獲取相應的視頻講解。
歡迎關注公眾號:Java大型網站架構