【JVM进阶之路】一：Java虚拟机概览

1、Java简史

Java语言是一门通用的、面向对象的、支持并发的程序语言。全球从事Java相关开发的人员已经数以百万计。

从1995年“Java”正式出现以来，Java已经经历了二十几年的发展。

Java语言之所以能广受欢迎，其中的原因之一是Java是一门可以跨平台的语言。

而跨平台的特性就是通过Java虚拟机（JVM）是实现的。

2、JVM简介

JVM是整个Java平台的基石。

JVM可以看作抽象的计算机。编译器将Java文件编译为Java字节码文件（.class），接下来JVM对字节码文件进行解释，翻译成特定底层平台匹配的机器指令并运行。

JVM和Java语言没有必然的联系，它只与class文件格式关联。也就是任何语言，只要能编译成符合规范的字节码文件，都是能被Jvm运行的。也就是说JVM是跨语言的平台。

3、Java虚拟机规范

我们还要认识到，Java虚拟机是一种规范，它指定了Java虚拟机结构、class文件格式、类加载过程等。我们平时所提到的Java虚拟机一般指的是一种具体的Java虚拟机的实现，例如最知名的hotspot，遵循Java虚拟机规范，甚至可以自己实现Java虚拟机。

4、Java虚拟机常见实现

4.1、HotSpot VM

HotSpot虚拟机是现在应用最广泛的虚拟机，它是Sun/OracleJDK和OpenJDK中的默认Java虚拟机。

但是这款虚拟机在最初并非由Sun公司所开发，而是由一家名为“Longview Technologies”的小公司设计；甚至这个虚拟机最初并非是为Java语言而研发的，它来源于Strongtalk虚拟机。

Oracle收购Sun以后，建立了HotRockit项目来把原来BEA JRockit中的优秀特性融合到HotSpot之中。到了2014年的JDK 8时期，里面的HotSpot就已是两者融合的结果，HotSpot在这个过程 里移除掉永久代，吸收了JRockit的Java Mission Control监控工具等功能。 得益于Sun/OracleJDK在Java应用中的统治地位，HotSpot理所当然地成为全世界使用最广泛的Java 虚拟机，是虚拟机家族中毫无争议的“武林盟主”。

4.2、BEA JRockit/IBM J9 VM

历史上除了Sun/Oracle公司以外，也有其他组织、公司开发过虚拟机的实现。除了HotSpot之外，BEA JRockit和IBM J9 VM曾经与HotSpot并称“三大商业Java虚拟机”，它们分别是BEA System公司和 IBM公司开发。

除BEA和IBM公司外，其他一些大公司也号称有自己的专属JDK和虚拟机，但是它们要么是通过从Sun/Oracle公司购买版权的方式获得的（如HP、SAP等），要么是基于OpenJDK项目改进而来的 （如阿里巴巴、Twitter等），都并非自己独立开发。

5、JDK&JRE&JVM

JDK&JRE&JVM三者常常被用来比较。

• JDK(Java Development Kit Java 开发工具包)，JDK 是提供给 Java 开发人员使用的，其中包含了 Java 的开发工具，也包括了 JRE。其中的开发工具包括编译工具(javac.exe) 打包工具(jar.exe)等。

• JRE(Java Runtime Environment Java 运行环境) 是 JDK 的子集，也就是包括 JRE 所有内容，以及开发应用程序所需的编译器和调试器等工具。JRE 提供了库、Java 虚拟机（JVM）和其他组件，用于运行 Java 编程语言、小程序、应用程序。

• JVM(Java Virtual Machine Java 虚拟机)，JVM 可以理解为是一个虚拟出来的计算机，具备着计算机的基本运算方式，它主要负责把 Java 程序生成的字节码文件。

三者关系简图如下：

参考：

【1】：周志朋编著《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》

【2】：周志朋等翻译《Java虚拟机规范》

【3】：封亚飞编著《揭秘Java虚拟机 JVM设计原理与实现》

【4】：【死磕JVM】JVM快速入门之前戏篇