JavaVirtualMachine从入门到精通 JVM上篇：内存与垃圾回收篇 01 JVM与Java体系结构 8 JVM的架构模型

你的名字 2024-03-27 15:30 6阅读 0赞

### JavaVirtualMachine从入门到精通 ###

[【尚硅谷宋红康JVM全套教程（详解java虚拟机）】 ][JVM_java_]

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#### JVM上篇：内存与垃圾回收篇 ####

#### 01 JVM与Java体系结构 ####

##### 8 JVM的架构模型 #####

###### 8.1 JVM的架构模型 ######

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。

具体来说:这两种架构之间的区别：

*  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。

###### 8.2 举例1 ######

同样执行 2 + 3 这种逻辑操作，其指令分别如下：

基于栈的计算流程（以Java 虚拟机为例）

![在这里插入图片描述][23abae723534445aa703a0d8676948e8.png_pic_center]

8行指令

而基于寄存器的计算流程

![在这里插入图片描述][76679c9290eb4ee2ab4900d482095d8f.png_pic_center]

2行指令

package com.dingjiaxiong.java;
    
    public class StackStruTest {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
    
            int i = 2 + 3;
    
        }
    
    }

运行完成后

![在这里插入图片描述][9612161aa0534238b4f444b2a33e4740.png_pic_center]

字节码文件就是这个，反编译它

![在这里插入图片描述][b6c154f486b64de58113b7f44986748d.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][f74c97353f7140d093c79a14f3e2dc1d.png_pic_center]

简单修改一下代码

int i = 2;
    int j = 3;
    int k = i + j;

![在这里插入图片描述][f72aaaff68924462b619f40c35d5c94a.png_pic_center]

直接重新编译，然后反编译字节码文件

![在这里插入图片描述][5f3d6d5d857d4cf58fc22f6ee4826667.png_pic_center]

这些就是相应的指令了

###### 8.3 举例2 ######

![在这里插入图片描述][34774306afe74b31b7a05b73607fe4e7.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][59c750b7239548989553751080e860b7.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][032441540c314b8985ef29f7a7c765f8.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][f421077c5feb4950a9ff658846462ff6.png_pic_center]

这些东西后面都会讲

![在这里插入图片描述][b0ff7df8d41347768dc7e24c7d24dfb1.png_pic_center]

###### 8.4 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。

时至今日，尽管嵌入式平台己经不是Java程序的主流运行平台了（准确来说应该是HotSpotVM的宿主环境已经不局限于嵌入式平台了)，那么为什么不将架构更换为基于寄存器的架构呢?

栈：

*  跨平台性
 *  指令集小
 *  指令多
 *  执行性能比寄存器差

[JVM_java_]: https://www.bilibili.com/video/BV1PJ411n7xZ
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