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JAVA虚拟机概述

分类: 文章 • 2025-03-26 13:20:21

1. 几个问题

       1.1.Java Virtual Machine(简称JVM)是什么？

        JVM是一种用于计算设备的规范，用于在实际的计算机上模拟实体计算机功能的虚拟计算机规范。JVM提供的基于抽象规格描述的计算机模型，为解释程序开发人员提供了很好的灵活性（，同时也确保Java代码可在符合该规范的任何系统上运行。JVM定义了控制Java代码解释执行和具体实现的五种规格，它们是：
JVM指令系统，JVM寄存器(PC寄存器等)，JVM栈结构，JVM碎片回收堆，JVM存储区。

        1.2. JVM有哪些版本？

         JVM的实现有多种，比如sun公司(现在属于oracle)的HotSpot版本，BEA公司的(也被oracle收购了)JRockit版本。在jdk8中，JRockit版本已经被合并吸收了，还叫hotspot。J9 VM，J9是IBM开发的一个高度模块化的JVM，在许多平台上，IBM J9 VM都只能跟IBM产品一起使用。Zing VM，Zing VM是一个从Sun HoSpot VM fork出来的一个高性能JVM，可以运行在Linux/x86-64平台上，主要重写了GC部分。IKVM.NET，直接能在.net上运行完整的java程序。Android上的Dalvik / ART虽然名字不叫JVM，但骨子里也是不折不扣的JVM。

        1.3. JVM是用什么语言实现的？

        是用C++/C语言写的，大部分是C++，少部分是C语言，比如JNI(Java本地接口，用于和其他语言通信)。一个主要原因是，C++的类可以很容易的实现java的类，且JVM要同底层硬件，操作系统打交道，C++的指针操作很受用。
实际上，任何语言都能够实现JVM，只要符合JVM的规范即可。Java语言本身也可以实现JVM，只是需要在JVM上面跑，这似乎是个哲学问题。。。

        1.4. JDK，JRE，JVM，编译器，这几者之间是什么联系？

JAVA虚拟机概述

从小的开始：JVM已经讲了，就是运行在实体计算机平台上，模拟计算机功能的虚拟机，讲的具体点就是bin目录下的jvm.dll文件；里面最重要的是执行引擎。Jre= jvm + lib：java runtime environment，Java的运行环境，有了jre才能运行java程序，最重要的是rt.jar，JAVA基础类库。Jdk=jre+工具(javac,java,javadoc等)+java基础类库(主要如tools.jar,dt.jar等)。举个例子：使用javac编译器编译时出现下面的错误提示：

JAVA虚拟机概述

解析：输入的javac的命令不是去JDK中bin目录去找的javac.exe，而是去JDK中lib目录中的tools.jar中com.sun.tools.javac.Main中执行，javac.exe只是一个包装器（Wrapper），存在的目的只是为了让开发者免于输入过长的指命。儿操作系统装入JVM，则是通过jdk/bin中的Java.exe来完成。

总结：JDK包含JRE，而JRE包含JVM，总的来说JDK是用于java程序的开发,而jre则是只能运行class而没有编译的功能，Eclipse、IntelliJ IDEA等其他IDE有自己的编译器而不是用JDK bin目录中自带的javac。

2. JVM的体系结构

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再给出JVM自身的体系结构

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从上图可以看到：JVM结构主要包括两个子系统和两个组件。两个子系统分别是Classloader子系统和Execution engine(执行引擎)子系统；两个组件分别是Runtime data area(运行时数据区域)组件和Native interface(本地接口)组件。

3. 类加载机制，ClassLoader子系统

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