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JVM的认识

时间:2020-02-03 22:48:30      阅读:98      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:节点   有一个   概述   实例   解释器   共享   方法区   内存区域   spec   

一、概念

  JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息,使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。

二、概述

  • Java虚拟机有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈等,还具有相应的指令系统。
  • Java虚拟机本质上就是一个程序,当它在命令行上启动的时候,就开始执行保存在某字节码文件中的指令。Java语言的可移植性正是建立在Java虚拟机的基础上。任何平台只要装有针对于该平台的Java虚拟机,字节码文件(.class)就可以在该平台上运行。这就是“一次编译,多次运行”。
  • Java技术使同一种应用可以运行在不同的平台上。Java平台可分为两部分,即Java虚拟机(Java virtual machine,JVM)和Java API类库

三、体系结构

  • Java虚拟机主要分为五大模块:类装载器子系统运行时数据区执行引擎本地方法接口垃圾收集模块。
  • Java虚拟机不是真实的物理机,它没有寄存器,所以指令集是使用Java栈来存储中间数据,这样做的目的就是为了保持Java虚拟机的指令集尽量的紧凑,同时也便于JAVA虚拟机在那些只有很少通用寄存器的平台上实现。另外,JAVA虚拟机的这种基于栈的体系结构,有助于运行时某些虚拟机实现的动态编译器即时编译器的代码优化。

四、必要性

  Java语言与平台的无关性:

一般的高级语言如果要在不同的平台上运行,至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用模式Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息,使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。

五、内存管理

 

(1)对于Java运行时涉及到的存储区域主要包括
  • 程序计数器:

      程序计数器主要是取下一条指令,在Java里面主要是取下一条指令的字节码文件;

  • Java虚拟机栈:

      Java虚拟机栈主要是利用栈先进后出的特性存储局部变量表,动态链接等,主要包括堆内存和栈内存

  • 本地方法栈:

      本地方法栈与上边的栈基本作用差不多,只不过这里是为Java方法而服务

  • java堆

    Java堆是内存管理中最大的一块,所有的线程共享这一块内容,同时该部分也是垃圾收集器的主要区域。

  • 方法区
  • 直接内存

 

(2)虚拟机的垃圾回收机制是完善的,动态内存分配和回收是比较成熟的,在内存管理机制中,大部分都不需要我们考虑内存回收,只有Java堆和方法区需要我们考虑处理内存问题。一般的对于内存回收首先就是判断某一个部分是生存还是死亡,主要是通过下面二种算法:

 

  • 引用计数算法,

    本算法实现简单,判定的效率也是比较高的,很多的软件都使用了该算法,但是主流的Java并没有选择该算法,核心的问题是该算法难以处理对象之间相互调用的问题

 

  • 称可达性分析算法

    该算法核心思想是依靠判断对象是否存活来实现的,本算法是通过一系列的GC ROOTS的对象作为起始点,采用搜索的算法遍历引用链,如果搜索过程中没有发现该节点,则认为该节点是不可达的,即可回收的,在Java里面,一般可以使用该算法处理问题

六、特性

(1)移植性

  无论是GC还是Hotspot都可以用在任何Java可用的地方。比方说,JRuby可以运行在其他平台上,Rails应用就可以运行在IBM主机上的JRuby上,而且这台IBM主机运行的是CP/CMS.实际上,由于Java和OpenJDK项目的开源,我们正在看到越来越多的平台的衍生,因此JVM的移植性也将越来越棒。

(2)成熟

  JVM已有多年的历史,在过去的这些年里,许多开发者为它做出了许多贡献,使得它的性能一次又一次地提升,让JVM变得更加稳定、快速和广泛。

(3)覆盖面

  JRuby和JVM上的其他语言项目已经被承认,一个例子是invokedynamic specification(akaJSR292)。JSR越来越配合新的语言,JVM已不再是Java一个人定制规则。JVM正在构建成为类如JRuby等项目的优良平台。还有一个MLVM(multiple languageVM)项目,好比是新特性的清算机构,是一个许多企业应用的开发者试图添加应用的地方,而这些应用正是他们想在JVM中看到的。而且JVM开发者互相协作、彼此影响,无疑这有利于JVM新特性的诞生。这些细节都可以看到JVM正在关注开发者的需求,扩大他的覆盖面。

七、碎片回收

  Java类的实例所需的存储空间是在上分配的。解释器具体承担为类实例分配空间的工作。解释器在为一个实例分配完存储空间后,便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。一旦对象使用完毕,便将其回收到堆中。在Java语言中,除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。在SUN公司开发的Java解释器和Hot Java环境中,碎片回收用后台线程的方式来执行。这不但为运行系统提供了良好的性能,而且使程序设计人员摆脱了自己控制内存使用的风险。

 

JVM的认识

标签:节点   有一个   概述   实例   解释器   共享   方法区   内存区域   spec   

原文地址:https://www.cnblogs.com/yuanqiangfei/p/12257415.html

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