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JVM简介

• 1)JVM跨语言的平台，Java跨平台的语言
• 2)JVM特点
• 3)JVM的位置
• 4)JVM的整体结构
• 5)Java代码执行流程
• 6)JVM架构模型
• 7)JVM的生命周期

1)JVM跨语言的平台，Java跨平台的语言

• Java虚拟机是一台执行Java字节码的虚拟计算机，它拥有独立的运行机制，其运行的Java字节码也未必是由Java语言编译而成。
• JVM平台的各种语言可以共享Java虚拟机带来的跨平台性，优秀的垃圾回收器，以及可靠的即时编译器。
• Java技术的核心就是Java虚拟机(JVM, Java Virtual Machine)，因为所有的Java程序都运行在Java虚拟机内部。

2)JVM特点

• Java虚拟机就是二进制字节码的运行环境，负责装载字节码到其内部，解释/编译为对应平台上的机器指令执行。
• 特点：

• 一次编译，到处运行；
• 自动内存管理；
• 自动垃圾回收功能。

3)JVM的位置

4)JVM的整体结构

• 简单描述

5)Java代码执行流程

6)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是基于寄存器的指令集架构。

• 基于栈式架构的特点

• 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

• 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。

• 总结

• 由于跨平台性的设计，Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不同，所以不能设计为基于寄存器的。优点是跨平台，指令集小，编译器容易实现，缺点是性能下降，实现同样的功能需要更多的指令。

7)JVM的生命周期

• 虚拟机的启动
  Java虚拟机的启动是通过引导类加载器(bootstrap class loader)创建一个初始类(initial class)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。
• 程序开始执行时它才执行，程序结束时它就结束。
• 执行一个所谓的Java程序的时候，真正执行的是Java虚拟机。

• 虚拟机的退出

• 程序正常执行结束。
• 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止。
• 由于操作系统出现错误而导致java虚拟机进程终止。
• 某线程调用Runtime类或System类的exit方法，或Runtime类的halt方法，并且Java安全管理器也允许这次exit或halt操作。
• 除此之外，JNI(Java Native Interface)规范描述了用JNI Invocation API来加载或卸载java虚拟机时，Java虚拟机的退出情况。