JVM基础篇(一)

　JVM简介

JVM(Java虚拟机)是一个虚拟的机器，在实际的计算机上通过软件模拟来实现。JVM有自己的硬件，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。

JVM包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个堆和一个存储方法域。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。

　JVM的特点

Java语言的一个非常重要的特性就是平台无关性，而JVM是实现这一特性的关键。

一般的高级语言如果要在不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译，使用统一的字节码即可。

Java语言使用不同的JVM屏蔽了与具体平台相关的信息，使得只需生成字节码，就可以在多种平台上不加修改地运行。JVM在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令去执行。

　JVM结构介绍

JVM对字节码文件的格式有着严格的要求，它精确定义了类或者接口的表示，它甚至包含了字节顺序这样的细节，而字节顺序在特定平台的目标文件格式中一般都是固定的，不会进行说明。一个简单例子就是所有的class文件都是以十六进制的数CAFÉ BABE开头的，不符合这个格式的class文件就不能被加载。

JVM所支持的数据类型和Java语言规范中定义的几乎一样，请注意是几乎一样，也就是原始类型和引用类型，他们可以被存储在变量表中，也可以作为参数传递、被方法返回，更通常的就是成为操作的对象。

为什么和Java语言规范中定义的不完全一样呢？因为JVM中有一种Java语言所没有的原始类型：返回地址类型（returnAddress type）。该类型是jsr, ret以及jsr_w指令需要使用到的，它的值是JVM指令的操作码的指针，并且它的值是不能被运行中的程序所修改的。

JVM为运行一个程序定义了几种数据区（Data Area），包括：pc寄存器、JVM堆栈、堆、方法区（Method Area）、运行时常量池（Runtime Constant Pool）以及本机方法堆栈（Native Method Stacks）。

这些数据区根据其生存期可以分为两种，一种就是和JVM的生存期相同（包括堆和方法区），一种和线程的生存期相同（其它的），和JVM生存期相同的数据区在JVM启动的时候被创建并在JVM退出的时候被销毁，而和线程生存期相同的数据区是每个线程一个的，他们在线程创建的时候被创建，在线程被销毁的时候被销毁。