JVM基础总结

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-01-01 12:52 101阅读 0赞

## 前言 ##

作为一名Java开发人员，有必要对JVM有一个全面系统的认识，从而更好的指导在开发过程中指导我们更高效的开发，以及解决生产中的问题

**1、什么是JVM**

JVM全称Java虚拟机，即Java应用运行的环境(Java二进制字节码的运行环境)

*  Java虚拟机是一台执行Java字节码得虚拟计算机，拥有独立得运行机制，但是其运行的Java字节码文件未必由Java语言编译而成，可以理解为一套标准定义的规范
 *  JVM平台支持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，所有Java程序都运行在Java虚拟机内部

**2、JVM使用优势**

相比其他语言，遵从JVM规范编写得程序具备下面几个优势：

*  一次编写，到处运行
 *  自动管理内存，具有垃圾回收功能(C语言需要手动释放)
 *  数组下标越界检查
 *  多态，让语言结构更丰富

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**JVM组成结构图**

关于JVM的组成结构图，网上的参考资料众多，下面是以JDK8为例的一副简单的逻辑结构图

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理解这幅图需要从java的class文件开始，到内部的各个模块的作用，结合在一起进行理解可能会对JVM的组成有更深入的认识，下面简单说明下内部各个组件的基本功能，方便我们对JVM运行时各个组件有一个基础的认识，后续会对各个组件做深入的介绍

**类加载子系统：**

通过这个类加载子系统对前面编译好的class文件进行加载，即读取class文件，然后将读取到的数据存放到内存中，即运行时的数据区

**运行时数据区：**

可以理解为Java程序运行时由JVM提供的一块特殊的内存区域，保存类加载子系统读取的数据，以及整个class文件在运行期间产生的各种数据，比如堆中的对象等

**线程共享区：**

Java程序运行过程中，一块所有Java程序可以共享访问的内存数据区域，主要包括2个部分，堆和方法区

**堆区：**

存放对象的区域，比如通过new 获取反射等方式产生的对象都放在这个区域，是JVM最复杂也是JVM调优最关注的区域

**方法区：**

由类加载子系统读取并加载过来的类的元数据，比如方法的定义，类或方法中的常量

**线程私有区：**

为Java程序运行过程中的每个线程开辟的一块独立运行的私有内存空间，以保存各自的线程运行过程中产生的各自数据

**虚拟机栈：**

保存程序运行时，线程内方法互相调用过程中的栈信息，比如A方法调用B方法，B又调用C，这个互相调用过程中产生的数据就存储在虚拟机栈中，属于线程私有的一块内存空间，其生命周期和线程生命周期一致

**程序计数器(PC寄存器)：**

我们指导程序云心过程中，实际上就是代码一行行执行的结果，而代码的执行是需要CPU通过时间片进行调度的，CPU为当前执行的程序分配了时间片，程序就可以执行，但是CPU的时间片需要切换以便在同一时间处理更多的事情，假如某一时刻Java程序被分配到了时间片，就有机会继续执行，但是时间片被分走了，下一次怎么知道程序走到哪儿了呢？

因此程序计数器的作用就体现出来了，可以记录每次程序代码运行的位置，以便下一次的执行

**本地方法栈：**

和虚拟机栈不同的是，本地方法栈保存的是本地方法执行的结果，比如Java程序调用了本地操作系统的某个方法，其执行结果就存在于这个本地方法栈中

**执行引擎：**

将Java程序运行过程中产生的各种需要的计算数据输出到CPU中进行加工，然后再将CPU执行的结果回传给JVM运行时的数据区域中，可以理解为执行引擎的主要职责是用于计算，作为一个中间人存在与CPU交互

**本地方法接口：**

由于Java程序无法直接操作本地系统中的方法，通过JVM中的本地方法接口调用操作系统中的本地方法，并将产生的结果回传给运行时数据区

**本篇简单总结了JVM的基础构成并对相关的内部组件做了一些简单的介绍，希望对看到的同学有用，本篇到此结束，最后感谢观看！**

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