Java内存管理-初始JVM和JVM启动流程（二）

缺乏、安全感 2023-02-21 14:18 18阅读 0赞

上一篇分享了什么是程序，以及Java程序运行的三个阶段。也顺便提到了Java中比较重要的一个东西就是JVM（JAVA 虚拟机），那么今天在先了解一下JVM和JVM的启动流程。

知识地图：

![本文脑图][format_png]

### 1、什么是虚拟机 ###

虚拟机（Virtual Machine）指通过[软件][Link 1]模拟的具有完整[硬件][Link 2]系统功能的、运行在一个完全[隔离][Link 3]环境中的完整[计算机系统][Link 4]。【百度百科】

虚拟机通过仿真引擎(称为管理程序)处理虚拟硬件，包括CPU、内存、硬盘驱动器、网络接口和其他设备。虚拟机管理程序提供的虚拟硬件设备映射到物理机器上的实际硬件，表现为虚拟机的虚拟硬盘存储在硬盘驱动器上的文件中。

有哪些种类的虚拟机呢？

*  系统虚拟机，例如：VMware、Visual box
 *  程序虚拟机，例如：Java虚拟机（JVM）
 *  操作系统层虚拟化，例如：Docker

上面这三种虚拟机类型，作为当代的程序员都一定听过或者用过吧，如果没有的话，那就跟上我的步伐，先学学JVM喽。

在说明一点：每一种类型的虚拟机都有不同和它们应对的使用场景：

*  VMVare或者Visual box 都是使用软件模拟物理CPU的指令集
 *  JVM使用软件模拟Java 字节码的指令集

### 2、初始JVM ###

2.1 JAVA 和 JVM的历史

想要了解JVM那就一定要说一下Java的发展了，但是这里不对Java的发展做介绍，简单说明一下Java中的JDK和JRE（基础的东西也比较重要，因为面试可能回被闻到）！

**JDK和JRE的区别 ：JDK = JRE + Develop环境**

JDK（Java Development Kit）是面向开发人员使用的SDK，它提供了Java的开发环境和运行环境。

JRE是Java Runtime Enviroment是指Java的运行环境，是面向Java程序的使用者，而不是开发者。

注意：一般在生产环境上只需要安装JRE就可以了！

引用网上的一张图片说明：

![关系图][format_png 1]

从Java发布也就是JDk1.0开始的Classic VM，到逐渐发展在JDK1.3的时候出现Hotspot（作为默认虚拟机发布），到JDK1.4 Classic VM退役，到目前Hotspot 依旧在继续发光发热。如下JDK1.8：

-- java -version
    java version "1.8.0_121"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_121-b13)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.121-b13, mixed mode)

--------------------

备注：

1、使用最为广泛的JVM为HotSpot 2、HotSpot为Longview Technologies开发，被SUN收购 3、2006年Java开源，并建立OpenJDK，HotSpot成为Sun JDK和OpenJDK中所带的虚拟机 4、2008年Oracle收购BEA，得到JRpckit VM 5、2010年Oracle 收购Sun，得到Hotspot 6、Oracle宣布在JDK8时整合JRockit和Hotspt，优势互补，在Hotspot基础上，一直JRockit优秀特性。

2.2 JVM规范简介

在JVM中定义了很多的规范，下面做个简单的介绍：

JAVA 语言规范

*  语法
 *  变量
 *  类型
 *  文法

JVM 规范

*  Class文件类型
 *  运行时数据
 *  帧栈
 *  虚拟机的启动
 *  虚拟机的指令集

通过一系列的具体规范，符合规范的程序才能在JVM中进行运行，也就是无规矩不成方圆！

**JVM是一个规范，一个文档，任何人或者组织都可以通过这个规范自己实现具体的JVM。**

**HotSpot 只是JVM规范的一个实现了(其他的JVM实现如：IBM J9 VM、JRockit等)。**

这个可以类比JPA ，JPA也是一个规范了，目前JPA主要实现由hibernate和openJPA等。

### 3、JVM启动流程 ###

平时我们在IDE中编写代码后，直接运行，根本感受JVM的存在。但是它的确真实存在，并且还有一套自己的运行流程。

![JVM原理][JVM]

其实初学JAVA的伙伴可能体会比较深，因为我们在文本中编写好代码后，要执行 javac 编译，然后在执行java进行运行。

那么整个JVM的启动流程是什么样子的呢？请看下图：

![JVM启动流程][JVM 1]

上面这张图和下面这一张图参考一起看：

![详细的执行过程][format_png 2]

其中的jvm.cfg 、jvm.dll 等在安装的jdk环境中都可以找到：

![启动文件][format_png 3]

说明： 启动成功后，**当该程序关闭退出，这个虚拟机实例也就随之消亡！**如我们允许的main方面在IDE中控制台上面有个红色的点，那个点关闭变灰后也就意味着虚拟机实例的消亡。

[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL2R1Znl1bi5naXRlZS5pby9pbWFnZXNfYmVkL2ltYWdlcy90ZWNoeS9KVk0wMi0wMC5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E8%BD%AF%E4%BB%B6/12053
[Link 2]: https://baike.baidu.com/item/%E7%A1%AC%E4%BB%B6
[Link 3]: https://baike.baidu.com/item/%E9%9A%94%E7%A6%BB/33079
[Link 4]: https://baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%B3%BB%E7%BB%9F/7210959
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[JVM 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL2R1Znl1bi5naXRlZS5pby9pbWFnZXNfYmVkL2ltYWdlcy90ZWNoeS9KVk0wMi0wMy5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[format_png 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cDovL2R1Znl1bi5naXRlZS5pby9pbWFnZXNfYmVkL2ltYWdlcy90ZWNoeS9KVk0wMi0wMi5wbmc?x-oss-process=image/format,png
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