jvm結構解釋

每一個Java開發人員都知道字節碼將被執行JRE(Java運行時環境)。 但不少人並不知道這一事實JRE的實現Java虛擬機(JVM),分析了字節碼解釋的代碼,並執行它。 做爲開發人員是很是重要的,咱們應該知道JVM的架構,由於它使咱們可以更有效地編寫代碼。 在本文中,咱們將更深刻地瞭解JVM體系結構在Java和不一樣的組件的JVM。

JVM是什麼?

一個虛擬機是一種軟件實現的物理機器。 Java開發的概念WORA(一次編寫處處運行), 運行在一個虛擬機。 的編譯器到Java編譯Java文件. class文件,而後,. class文件輸入到JVM加載和執行類文件。 下面是一個JVM的架構圖。

JVM架構圖

JVM是如何工做的呢?

如上述架構圖所示,JVM分爲三個主要的子系統:

類裝入器子系統
運行時數據區
執行引擎
1。 類裝入器子系統

Java的動態類加載功能是由類裝入器子系統。 它裝載的連接。 並初始化類文件時,它是指一個類第一次運行時,而不是編譯時間。

1.1裝貨

將由該組件加載類。 模擬線路類裝入器、擴展類加載器和應用程序類加載器是三個類加載器將幫助實現它。

輔助程序類加載器——負責引導類路徑加載類,除了rt.jar。最高優先級將裝載機。
擴展類加載器——負責裝入類內部ext文件夾(jre lib)。
應用程序類加載器負責加載應用程序級別的類路徑提到,路徑環境變量等。
上面的類加載器將遵循表明團層次算法而加載的類文件。

1.2鏈接

驗證——字節碼校驗器會檢查生成的字節碼是否正確若是驗證失敗咱們會驗證錯誤。
準備——對於全部靜態變量的內存分配和分配默認值。
解決——全部象徵性的內存引用替換爲最初的引用從方法區。
1.3初始化

這是類裝入的最後階段,這裏全部的人靜態變量 與原來的值將被指派,靜態塊將被執行。

2。 運行時數據區

運行時數據區域分爲5個主要組件:

方法區——全部的類級別的數據將存儲在這裏,包括靜態變量。 每一個JVM區域只有一個方法,它是一個共享資源。
堆區域——全部的對象和相應的實例變量和數組將存儲在這裏。 還有一堆區域每一個JVM。 自方法和堆區域多個線程共享內存,存儲的數據不是線程安全的。
堆棧區域——每個線程,一個單獨的運行時堆棧將被建立。 對於每個方法調用,一個條目將稱爲棧內存堆棧幀。 全部局部變量將被建立在棧內存中。 堆棧區域是線程安全的,由於它不是一個共享資源。 堆棧幀分爲三個實體:
局部變量數組——有多少相關的方法局部變量以及相應的值將被存儲在這裏。
操做數棧——若是任何中間操做要求執行,操做數棧做爲運行時工做區執行操做。
幀數據——全部的符號對應的方法存儲在這裏。 在任何的狀況下異常catch塊信息將保存在幀數據。
電腦註冊——每一個線程必須分開PC寄存器,的地址當前執行的指令一旦指令執行PC寄存器更新下一個指令。
本地方法棧——本地方法棧保存本機方法的信息。 爲每個線程,將建立一個單獨的本地方法棧。
3所示。 執行引擎

被分配到的字節碼運行時數據區將執行的執行引擎。 字節碼的執行引擎讀取並執行這一塊一塊的。

翻譯——解釋器解釋字節碼的速度,但執行緩慢。 解釋器的缺點是,當一個方法被調用屢次,每次都須要一個新的解釋。
JIT編譯器——JIT編譯器中和解釋器的缺點。 執行引擎將使用翻譯的幫助轉換字節碼,可是當它發現重複的代碼它使用JIT編譯器,編譯整個字節碼和改變本機代碼。 這將使用本機代碼直接重複方法調用,從而改善系統的性能。
中間代碼生成器生成中間代碼
代碼優化器——負責優化生成中間代碼
目標代碼生成器——負責生成機器代碼或本機代碼
分析器-一個特殊的組件,負責尋找熱點,便是否屢次調用的方法。
垃圾收集器:收集並刪除未引用的對象。 垃圾收集能夠經過調用觸發「system . gc()」,但執行是沒有保證的。 JVM的垃圾收集收集建立的對象。
Java Native Interface(JNI):JNI將互動本機方法庫並提供所需的本地庫執行引擎。

本機方法庫:這是一個收集的本地庫所需的執行引擎。

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