Java虚拟机(一):JVM体系结构

简介: JVM体系结构

一、JVM概述

Java虚拟机有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈等,还具有相应的指令系统

Java虚拟机本质上就是一个程序,当它在命令行上启动的时候,就开始执行保存在某字节码文件中的指令。Java语言的可移植性正是建立在Java虚拟机的基础上。任何平台只要装有针对于该平台的Java虚拟机,字节码文件(.class)就可以在该平台上运行。这就是“一次编译,多次运行”

Java虚拟机不仅是一种跨平台的软件,而且是一种新的网络计算平台。该平台包括许多相关的技术,如符合开放接口标准的各种API、优化技术等。Java技术使同一种应用可以运行在不同的平台上。Java平台可分为两部分,即Java虚拟机(Java Virtual Machine)和Java API类库

目前JVM已经支持多语言字节码文件,如Kotlin、Groovy、JRuby、Jython、Scala等

二、JVM在计算机所处的位置

JVM是运行在操作系统之上,没有直接和硬件进行交互

-

三、JVM的不同实现

  • SUN Classic
  • Exact VM:开始具备现代JVM特性
  • HotSpot VM:具备热点代码探测技术,目前在大规模使用的JVM
  • BEA JRockit:(BEA已被Oracle收购)专注于服务端应用,世界最快的JVM之一
  • IBM J9
  • Taobao JVM:目前阿里淘宝、天猫均使用Taobao JVM替换Oracle官方JVM
  • Graal VM: Oracle 2018年4月公开,口号 Run Programs Faster Anywhere.最可能替代HotSpot的产品

四、JVM体系结构

1.Java代码运行流程:Java程序 --> 字节码文件 --> 类装载子系统化身为反射类Class--> 运行时数据区-->执行引擎 --> 操作系统

2.方法区堆区是所有线程共享内存的区域而Java栈本地方法栈程序计数器是运行是线程私有的内存区域

五、JVM采用的架构

由于跨平台的特性,JVM采用基于栈的指令集架构,无需硬件支持,更好实现跨平台特性

与JVM采用架构相对的另一指令集架构:基于寄存器的指令集架构

下图为基于栈与寄存器指令集架构各自特点

-

六、JVM声明周期

1.启动

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

2.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
  • 程序开始执行的时候他才运行,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

3.结束

  • 程序正常执行结束
  • 程序异常或错误而异常终止
  • 操作系统错误导致终止
  • 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
相关文章
|
23天前
|
存储 算法 Java
惊!Java程序员必看:JVM调优揭秘,堆溢出、栈溢出如何巧妙化解?
【8月更文挑战第29天】在Java领域,JVM是代码运行的基础,但需适当调优以发挥最佳性能。本文探讨了JVM中常见的堆溢出和栈溢出问题及其解决方法。堆溢出发生在堆空间不足时,可通过增加堆空间、优化代码及释放对象解决;栈溢出则因递归调用过深或线程过多引起,调整栈大小、优化算法和使用线程池可有效应对。通过合理配置和调优JVM,可确保Java应用稳定高效运行。
101 4
|
7天前
|
存储 缓存 监控
【Java面试题汇总】JVM篇(2023版)
JVM内存模型、双亲委派模型、类加载机制、内存溢出、垃圾回收机制、内存泄漏、垃圾回收流程、垃圾回收器、G1、CMS、JVM调优
【Java面试题汇总】JVM篇(2023版)
|
18天前
|
安全 前端开发 Java
浅析JVM invokedynamic指令与Java Lambda语法的深度融合
在Java的演进历程中,Lambda表达式无疑是Java 8引入的一项革命性特性,它极大地简化了函数式编程在Java中的应用,使得代码更加简洁、易于阅读和维护。而这一切的背后,JVM的invokedynamic指令功不可没。本文将深入探讨invokedynamic指令的工作原理及其与Java Lambda语法的紧密联系,带您领略这一技术背后的奥秘。
14 1
|
27天前
|
Java
【Azure 应用服务】如何查看App Service Java堆栈JVM相关的参数默认配置值?
【Azure 应用服务】如何查看App Service Java堆栈JVM相关的参数默认配置值?
【Azure 应用服务】如何查看App Service Java堆栈JVM相关的参数默认配置值?
|
21天前
|
C# 开发者 Windows
震撼发布:全面解析WPF中的打印功能——从基础设置到高级定制,带你一步步实现直接打印文档的完整流程,让你的WPF应用程序瞬间升级,掌握这一技能,轻松应对各种打印需求,彻底告别打印难题!
【8月更文挑战第31天】打印功能在许多WPF应用中不可或缺,尤其在需要生成纸质文档时。WPF提供了强大的打印支持,通过`PrintDialog`等类简化了打印集成。本文将详细介绍如何在WPF应用中实现直接打印文档的功能,并通过具体示例代码展示其实现过程。
82 0
|
21天前
|
数据库 C# 开发者
WPF开发者必读:揭秘ADO.NET与Entity Framework数据库交互秘籍,轻松实现企业级应用!
【8月更文挑战第31天】在现代软件开发中,WPF 与数据库的交互对于构建企业级应用至关重要。本文介绍了如何利用 ADO.NET 和 Entity Framework 在 WPF 应用中访问和操作数据库。ADO.NET 是 .NET Framework 中用于访问各类数据库(如 SQL Server、MySQL 等)的类库;Entity Framework 则是一种 ORM 框架,支持面向对象的数据操作。文章通过示例展示了如何在 WPF 应用中集成这两种技术,提高开发效率。
37 0
|
25天前
|
缓存 前端开发 Java
浅析JVM invokedynamic指令与Java Lambda语法
【8月更文挑战第27天】在Java的演进历程中,invokedynamic指令的引入和Lambda表达式的出现无疑是两大重要里程碑。它们不仅深刻改变了Java的开发模式和性能表现,还极大地推动了Java在函数式编程和动态语言支持方面的进步。本文将从技术角度浅析JVM中的invokedynamic指令及其与Java Lambda语法的紧密联系。
35 0
|
27天前
|
安全 前端开发 Java
【JVM 探秘】ClassLoader 类加载器:揭秘 Java 类加载机制背后的秘密武器!
【8月更文挑战第25天】本文全面介绍了Java虚拟机(JVM)中的类加载器,它是JVM的核心组件之一,负责将Java类加载到运行环境中。文章首先概述了类加载器的基本工作原理及其遵循的双亲委派模型,确保了核心类库的安全与稳定。接着详细阐述了启动、扩展和应用三种主要类加载器的层次结构。并通过一个自定义类加载器的例子展示了如何从特定目录加载类。此外,还介绍了类加载器的完整生命周期,包括加载、链接和初始化三个阶段。最后强调了类加载器在版本隔离、安全性和灵活性方面的重要作用。深入理解类加载器对于掌握JVM内部机制至关重要。
44 0
|
28天前
|
Java 数据安全/隐私保护 Windows
【Azure Developer】使用Java代码启动Azure VM(虚拟机)
【Azure Developer】使用Java代码启动Azure VM(虚拟机)
|
28天前
|
运维 监控 Java
【JVM 调优秘籍】实战指南:JVM 调优参数全解析,让 Java 应用程序性能飙升!
【8月更文挑战第24天】本文通过一个大型在线零售平台的例子,深入探讨了Java虚拟机(JVM)性能调优的关键技术。面对应用响应延迟的问题,文章详细介绍了几种常用的JVM参数调整策略,包括堆内存大小、年轻代配置、垃圾回收器的选择及日志记录等。通过具体实践(如设置`-Xms`, `-Xmx`, `-XX:NewRatio`, `-XX:+UseParallelGC`等),成功降低了高峰期的响应时间,提高了系统的整体性能与稳定性。案例展示了合理配置JVM参数的重要性及其对解决实际问题的有效性。
48 0