JVM学习笔记:JVM的体系结构与JVM的生命周期

1 JVM在java平台中的位置

1.1 Java平台组成

Java平台主要由Java虚拟机和Java API这两部分组成。参考Oracle官网

1.2 java平台结构图

JDK1.2开始,迫于Java运行始终笔C++慢的压力,JVM的结构也慢慢发生了一些变化,JVM在某些场景下可以操作一定的硬件平台,一些核心的Java库甚至也可以操作底层的硬件平台,从而大大提升了Java的执行效率。JDK1.2之后的整个java平台如下图所示:

1.3 JVM与JRE、JDK的关系

参照Oracle官网的介绍可知,JVM与JRE、JDK的关系如下:

JVM:负责执行符合规范的Class文件。

JRE:包含JVM与类库。

JDK:包含JRE与一些开发工具,如javac、javap等。

1.4 java虚拟机在整个程序流程中的位置

2 JVM的体系结构

2.1 什么是虚拟机

模拟执行某种指令集体系绌构的软件。有多种分类,比如进程虚拟机(高级语言虚拟机),系统虚拟机,协设计虚拟机。

2.2什么是Java虚拟机

(1)有多层含义:

  • 一套规范:Java虚拟机规范,定义概念上Java虚拟机的行为表现。
  • 一种实现:例如HotSpot、J9、JRockit。需要实现JVM规范,但具体实现方式不需要与“概念中”的JVM一样。
  • 一个运行中的实例:某个JVM实现的某次运行的实例。

(2)只要输入符合规范的Class文件即可执行。

(3)并非一定要执行“Java”程序,可以支持其他语言,比如Groovy,Jython等。

2.3 概念中JVM体系结构

2.4 JVM的内部体系结构分为三部分

(1)类装载器(ClassLoader)子系统

作用:用来装载.class文件。

(2)执行引擎

作用:执行字节码,或者执行本地方法。

(3)运行时数据区

方法区,堆,java栈,PC寄存器,本地方法栈。

3 JVM的生命周期

3.1 两个概念:JVM实例和JVM执行引擎实例

(1)JVM实例对应了一个独立运行的java程序,它是进程级别。

(2)JVM执行引擎实例则对应了属于用户运行程序的线程,它是线程级别的。

3.2 JVM的生命周期

(1)JVM实例的诞生

当启动一个Java程序时,一个JVM实例就产生了,任何一个拥有public static void main(String[] args)函数的class都可以作为JVM实例运行的起点。

(2)JVM实例的运行

main()作为该程序初始线程的起点,任何其他线程均由该线程启动。

JVM内部有两种线程:守护线程和非守护线程,main()属于非守护线程,守护线程通常由JVM自己使用,java程序也可以标明自己创建的线程是守护线程。

(3)JVM实例的消亡

当程序中的所有非守护线程都终止时,JVM才退出;若安全管理器允许,程序也可以使用Runtime类或者System.exit()来退出。

4 Class文件

4.1 Class文件所记录的信息

(1)结构信息

  • Class文件格式版本号
  • 各部分的数量与大小

(2)元数据

  • 类/ 继承的超类/ 实现的接口的声明信息
  • 域与方法声明信息
  • 常量池
  • 用户自定义的、RetentionPolicy为CLASS或RUNTIME的注解
  • ——对应Java源代码中“声明”与“常量”对应的信息

(3)方法信息

  • 字节码
  • 异常处理器表
  • 操作数栈与局部变量区大小
  • 操作数栈的类型记录(StackMapTable,Java 6开始)
  • 调试用符号信息(如LineNumberTable、LocalVariableTable)
  • ——对应Java源代码中“语句“与“表达式”对应的信息

4.2 class文件不只是字节码

字节码只代表程序逻辑,只是Class文件众多组成部分其中之一。

参考资料

莫枢JVM技术分享PPT。

淘宝应届生培训 JVM工作原理PPT。

http://yhjhappy234.blog.163.com/blog/static/3163283220122204355694/

时间: 2024-10-13 00:34:37

JVM学习笔记:JVM的体系结构与JVM的生命周期的相关文章

《深入Java虚拟机学习笔记》- 第7章 类型的生命周期

一.类型生命周期的开始 如图所示 初始化时机 所有Java虚拟机实现必须在每个类或接口首次主动使用时初始化: 以下几种情形符合主动使用的要求: 当创建某个类的新实例时(或者通过在字节码中执行new指令,或者通过不明确的创建.反射.克隆和反序列化): 当调用某个类的静态方法时(即在字节码中执行invokestatic指令): 当使用某个类或接口的静态字段,或者对该字段赋值时(用final修饰的静态字段除外,它被初始化为一个编译时常量表达式): 当调用Java API中的某些反射方法: 当初始化某个

Android学习笔记(十五)——碎片的生命周期(附源码)

碎片的生命周期 点击下载源码 与活动类似,碎片具有自己的生命周期.理解了碎片的生命周期后,我们可以在碎片被销毁时正确地保存其实例,在碎片被重建时将其还原到前一个状态. 1.使用上一篇的项目Fragments,在Fragment1.java文件中添加如下代码: package net.zenail.Fragments; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.support.v4.app.Fragm

vue学习笔记(四)——Vue实例以及生命周期

1.构造器(实例化) var vm = new Vue({ //选项 |-------DOM |   |-------el (提供一个在页面上已存在的 DOM 元素作为 Vue 实例的挂载目标.) |   |-------template (一个字符串模板作为 Vue 实例的标识使用.模板将会 替换 挂载的元素.挂载元素的内容都将被忽略,除非模板的内容有分发 slot.) |   |-------render (字符串模板的代替方案,允许你发挥 JavaScript 最大的编程能力.) |---

java之jvm学习笔记十三(jvm基本结构)

java之jvm学习笔记十三(jvm基本结构) 这一节,主要来学习jvm的基本结构,也就是概述.说是概述,内容很多,而且概念量也很大,不过关于概念方面,你不用担心,我完全有信心,让概念在你的脑子里变成图形,所以只要你有耐心,仔细,认真,并发挥你的想象力,这一章之后你会充满自信.当然,不是说看完本章,就对jvm了解了,jvm要学习的知识实在是非常的多.在你看完本节之后,后续我们还会来学jvm的细节,但是如果你在学习完本节的前提下去学习,再学习其他jvm的细节会事半功倍. 为了让你每一个知识点都有迹

java之jvm学习笔记六-十二(实践写自己的安全管理器)(jar包的代码认证和签名) (实践对jar包的代码签名) (策略文件)(策略和保护域) (访问控制器) (访问控制器的栈校验机制) (jvm基本结构)

java之jvm学习笔记六(实践写自己的安全管理器) 安全管理器SecurityManager里设计的内容实在是非常的庞大,它的核心方法就是checkPerssiom这个方法里又调用 AccessController的checkPerssiom方法,访问控制器AccessController的栈检查机制又遍历整个 PerssiomCollection来判断具体拥有什么权限一旦发现栈中一个权限不允许的时候抛出异常否则简单的返回,这个过程实际上比我的描述要复杂 得多,这里我只是简单的一句带过,因为这

JVM学习笔记(一)------基本结构

从Java平台的逻辑结构上来看,我们能够从下图来了解JVM: 从上图能清晰看到Java平台包括的各个逻辑模块,也能了解到JDK与JRE的差别 对于JVM自身的物理结构,我们能够从下图俯视一下: 对于JVM的学习,在我看来这么几个部分最重要: Java代码编译和运行的整个过程 JVM内存管理及垃圾回收机制 以下将这两个部分进行具体学习 JVM学习笔记(一)------基本结构,布布扣,bubuko.com

JVM 学习笔记

JVM  ----Java  Virtual Machine   (熟称:JAVA虚拟机),JVM 在执行JAVA程序的过程中将内容划分为若干个区域,其有各自的用途和管理机制.如下图: 1.  程序计算器(Program Counter Register)  --  是当前线程所执行字节码的行号指示器,通过改变其值来实现执行不同的代码指令.内存占用小,线程私有,支持多线程处理(多线程时,每个线程有一个独立程序计算器,已达到各自互不影响), 也正是由于这些特点,该区域是JVM规范中唯一没有规定任何

java之jvm学习笔记五(实践写自己的类装载器)

java之jvm学习笔记五(实践写自己的类装载器) 课程源码:http://download.csdn.net/detail/yfqnihao/4866501 前面第三和第四节我们一直在强调一句话,类装载器和安全管理器是可以被动态扩展的,或者说,他们是可以由用户自己定制的,今天我们就是动手试试,怎么做这部分的实践,当然,在阅读本篇之前,至少要阅读过笔记三. 下面我们先来动态扩展一个类装载器,当然这只是一个比较小的demo,旨在让大家有个比较形象的概念. 第一步,首先定义自己的类装载器,从Clas

JVM学习笔记-内存管理

第一章 内存分配 1. 内存区域. 方法区和堆(线程共享),程序计数器 , VM栈 和 本地方法栈(线程隔离). 1) java虚拟机栈:线程私有.描述的是java方法执行的内存模型:栈帧,用户存储 局部变量表,操作数栈,动态链接,方法出口等信息. 局部变量表在编译时即可完全确定!如果线程请求的栈深度大于 规定的深度,StackOverflowError. 2) 本地方法栈,类似. 3)堆:垃圾收集器管理的主要区域.线程共享. 4)方法区: 各个线程共享.存储:加载的类信息,常量,静态变量,即时

JVM学习笔记:虚拟机的类加载机制

JVM类加载机制分两部分来总结: (1)类加载过程 (2)类加载器 一.JVM类加载过程 类的加载过程:加载 →连接(验证 → 准备 → 解析)→ 初始化. 类的生命周期:加载 →连接(验证 → 准备 → 解析)→ 初始化 → 使用 →  卸载. 1 加载 1.1 加载阶段要做的3件事情 通过一个类的全限定名来获取该类对应的二进制字节流. 将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的数据结构. 在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区这个类的各种数据的访问入口