JVM基本結構詳解

什麼是Java虛擬機

此處涉及到兩個概念：

• Java虛擬機，至關於咱們定義的Java類
• Java虛擬機實例，至關於new一個Java類

注意：Java虛擬機經過java.exe或javaw.exe來啓動一個Java虛擬機實例

JVM生命週期

Java虛擬機中存在兩種線程：

• 守護線程，例GC線程
• 非守護線程，例main函數、自定義的線程

注：java虛擬機中，只要有任何非守護線程還沒結束，java虛擬機的實例都不會退出。

java虛擬機的生命週期： 當一個java應用程序main函數啓動時虛擬機也同時被啓動，而只有當在虛擬機實例中的全部非守護進程都結束時，java虛擬機實例才結束生命。

JVM體系結構

1. 類加載器（ClassLoader）

當一個ClassLoader啓動時，ClassLoader的生存地點在JVM堆中，而後它會從文件系統或網絡上將.class文件裝載到JVM的方法區（永久區），方法區中的這個字節文件會被虛擬機拿來new一個對象實例，而後在JVM堆內生成一個字節碼的對象，而且在class字節碼的內存文件中有兩個引用：一個指向堆中class對象實例，一個指向加載本身的ClassLoader

2.執行引擎

執行引擎是java虛擬機的最核心組件之一，它負責執行虛擬機的字節碼，現代虛擬機爲了提升執行效率，會使用即時編譯技術將方法編譯成機器碼後再執行

3. 方法區（永久區）

方法區，存放被類加載器裝載的類信息，包括類信息（修飾符、類名等）、字段屬性（修飾符、類型、字段名等）、方法信息（修飾符、回參、方法名、入參等）、類變量（就是static修飾的靜態字段）等等。除了類信息外，方法區中還存放運行時的常量池信息，包括字符串字面量和數字常量

4. Java堆

java堆在虛擬機啓動時建立，是java程序最主要的內存工做區域。幾乎全部的java對象實例都存放在java堆中。堆空間是全部線程共享的。

5. Java虛擬機棧

每個java線程都有一個私有的java虛擬機棧，它在線程建立的時候被建立，java棧中保存着棧幀信息，一個方法對應一個棧幀（包括方法的局部變量、方法參數等）

6. 本地方法棧

本地方法棧，和java棧很是相似，最大的不一樣在於java棧用於java方法的調用，而本地方法棧則用於本地方法的調用。

總結

當一個程序啓動前，它的class文件會被類加載器（ClassLoader）裝入方法區（永久區），執行引擎讀取方法區的字節碼進行解析，邊解析邊運行，而後PC寄存器指向了main函數所在位置，虛擬機開始爲main函數在Java虛擬機棧中預留一個棧幀，而後開始執行main函數，main函數裏的代碼被執行引擎映射成本地操做系統裏相應的實現，而後調用本地方法接口，本地方法運行時操做系統會爲本地方法分配本地方法棧，用來存儲一些臨時變量，而後運行本地方法，調用操做系統API等等。