JVM与Java体系结构
1. Java生态圈
- Groovy、Scala、JRuby、Kotlin等都是Java平台的一部分
- 第三方开源软件和框架
- Java拥有全世界最多的技术拥护者和开源社区的支持,从桌面应用软件、嵌入式开发到企业级应用、后台服务器、中间件等都可以看到Java的身影
2. Java跨平台的语言
3. JVM跨语言的平台
4. 虚拟机
所谓虚拟机(Virtual Machine),就是一台虚拟的计算机,它是一款软件,用来执行一系列虚拟计算机指令。可以分为系统虚拟机和程序虚拟机。
- Visual Box和VMware属于系统虚拟机,完全是对物理计算机的仿真,提供了一个可运行完整操作系统的软件平台。
- 程序虚拟机的典型代表就是Java虚拟机,它专门为执行单个计算机程序而设计,在Java虚拟机中执行的指令称之为Java字节码指令。
5. Java虚拟机特点
- 一次编译,到处运行
- 自动内存管理
- 自动垃圾回收
6. JVM的位置
JVM运行在操作系统之上,与硬件没有直接的交互。
7. JVM的整体结构
8. Java代码执行流程
注:操作系统只能执行机器指令
9. JVM架构模型
Java编译器输入的指令流是一种基于栈的指令集架构,另一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构。
两种架构之间的区别:
- 基于栈式架构的特点
- 设计和实现简单,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,可以执行更好,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。
- 指令集架构完全依赖硬件,可移植性差
- 性能优秀和执行更高效
- 花费更少的指令完成一项操作
- 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是以零地址指令为主。