Java Jvm運行機制原理

一：簡介

在學習Java虛擬機以前，也就是Jvm以前，我想你們可以帶着問題去學習，這樣的話，你們學習起來也會比較有所獲！

1.Java虛擬機（Jvm）是什麼？ 
2.Java虛擬機是用來幹什麼的？ 
3.Java虛擬機它的體系結構是什麼樣子的？ 
4.Java虛擬機在工做作扮演什麼角色？ 
5.Java虛擬機在運行時數據區？

二：Jvm基礎概念

Java虛擬機(Jvm)是可運行Java代碼的假想計算機

Java虛擬機包括一套字節碼指令集、一組寄存器、一個棧、一個垃圾回收堆和一個存儲方法域。

在瞭解Jvm以前，你們若是有興趣的，也能夠先去了解下Java 中的堆和棧，能夠觀看上一篇： 
Java 堆和棧的區別 http://blog.csdn.net/u011546655/article/details/52170470

三：Jvm

咱們都知道Java源文件，經過編譯器，可以生產相應的.Class文件，也就是字節碼文件，而字節碼文件又經過Java虛擬機中的解釋器，也就是前面全部的Java虛擬機中的字節碼指令集….編譯成特定機器上的機器碼

也就是以下：

1.Java源文件—->編譯器—->字節碼文件

2.字節碼文件—->Jvm—->機器碼

每一種平臺的解釋器是不一樣的，可是實現的虛擬機是相同的。這也就是Java爲何可以跨平臺的緣由了

當一個程序從開始運行一個程序，這時虛擬機就開始實例化了。多個程序啓動就會存在多個虛擬機實例。程序退出或者關閉。則虛擬機實例消亡。多個虛擬機實例之間數據不能共享。

四：Jvm的體系結構

Jvm的體系結構入下圖：

一、垃圾回收器

垃圾回收器（又稱爲gc）：是負責回收內存中無用的對象（好像地球人都知道），就是這些對象沒有任何引用了，它就會被視爲：垃圾，也就被幹掉了。

二、類裝載子系統

一聽名字，你們就知道，確定是用於操做咱們編譯好的.Class文件的系統，他做用以下：

1.定位和導入二進制class文件 
2.驗證導入類的正確性 
3.爲類分配初始化內存 
4.幫助解析符號引用

三、執行引擎（Execution Engine）

執行包在裝載類的方法中的指令，也就是方法

四、運行區數據

如上圖：虛擬機內存或者Jvm內存，衝整個計算機內存中開闢一塊內存存儲Jvm須要用到的對象，變量等，運行區數據有分不少小區，分別爲：方法區，虛擬機棧，本地方法棧，堆，程序計數器

五：Jvm運行時數據區

1.程序計數器

當前線程執行字節碼的信號指示器，線程是私有的，它的生命週期和線程相同分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復等基礎功能都須要依賴這個計數器來完成。

2.虛擬機棧

Java虛擬機棧描述的是Java方法（區別於native的本地方法）執行的內存模型：每一個方法被執行的時候都會同時建立一個棧幀（Stack Frame）用於存儲局部變量表、操做棧、動做連接、方法出口等信息。

線程私有，生命週期和線程相同，都有各個獨立的計數器，各不影響。

每一個方法被調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。

3.本地方法棧

和虛擬機方法棧差很少相似，可是本地方法棧是服務於虛擬機所使用到的Native方法服務

4.本地方法區：

只是執行Native 方法。

若是這個區的內存不足也是會拋出StackOverflowError 和OutOfMemoryError 異常。

六：堆

堆這塊區域是Jvm中最大的，應用的對象和數據都是存在這個區域。這塊區域也是線程共享的。也是 gc 主要的回收區。

其實這也就是你們聽的比較多的：Java （gc）垃圾回收器

因爲篇幅緣由，我會在下一篇中重點講解下：Java gc回收器 的原理分析