java虚拟机的原理

所谓虚拟机,就是一台虚拟的机器。它是一款软件,用来执行一系列虚拟计

算机指令,大体上虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机,大名鼎鼎的

Visual Box、VMare就属于系统虚拟机,他们完全是对物理计算机的仿真,

提供了一个可运行完整操作系统的软件平台。程序虚拟机典型代表就是Java

虚拟机,它专门为执行单个计算机程序而设计,在java虚拟机中执行的指令

我们成为java字节码指令。无论是系统虚拟机还是程序虚拟机,在上面运行

的软件都被限制于虚拟机提供的资源中。Java发展至今,出现过很多虚拟机,

最初Sun使用的一款叫Classic的Java虚拟机,到现在引用最广泛的是

HotSpot虚拟机,除了Sun意外,还有BEA的JRockit,目前JRockit和

HotSpot都被Oracle收入旗下,大有整合的趋势。

 JAVA虚拟机结构

JAVA虚拟机规范 java虚拟机机制和原理_本地方法

 

虚拟机结构概述

1类加载子系统:负责从文件系统或者网络中加载Class信息,加载的信息

存放在一块称之为方法区的内存空间。

2方法区:就是存放类信息、常量信息、常量池信息、包括字符串字面量和数

字常量等。

3java堆:在java虚拟机启动的时候建立java堆,它是java程序最主要的内存

工作区域,爪乎所有的对象实例都存放到java堆中,堆空间是所有线程共享

的。

4直接内存:Java的NIO库允许java程序使用直接内存,从而提高性能,通常

直接内存速度会优于java堆。读写频繁的场合可能会考虑使用。

5每个虚拟机线程都有一个私有的栈,一个线程的java栈在线程创建的时候被

创建,java视中保存着局部变量、方法参数、同时java的方法调用、返回值

等。

6本地方法栈和java栈非常类似,最大不同为本地方法栈用于本地方法调用。

java虚拟机允许java直接调用本地方法(通常使用C编写)。

7垃圾收集系统是java的核心,也是必不可少的,java有一套自己进行垃圾清

理的机制,开发人员无需手工清理,我们稍后详细说明。

8 PC(Program Counter)寄存器也是每个线程私有的空间,java虚拟机会

为每个线程创建PC寄存器,在任意时刻,一个java线程总是在执行一个方法,

这个方法被称为当前方法,如果当前方法不是本地方法,PC寄存器就会执行

当前正在被执行的指令,如果是本地方法,则PC寄存器值为undefined,寄存

器存放如当前执行环境指针、程序计数器、操作栈指针、计算的变量指针等

信息。

9虚拟机最核心的组件就是执行引擎了,它负责执行虚拟机的字节码。一般户

先进行编译成机器码后执行