老李分享：jvm结构简介 1

老李分享：jvm结构简介

 

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JVM简介 

一.介绍：

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。

Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。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。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的)执行。这就是Java的能够“一次编译，到处运行”的原因。

二.结构：

Tips: jvm相当于一个新的系统级软件

1. 可以高效管理os分配的内存，Garbage collertor对heap中的内存进行管理：清除，整合，复制。

2. 自行调度jvm中的各种线程给cpu运行，program counter register和java threads配合进行多线程调度。

3. Native internal threads可以根据不同的os，调用不同的系统api。(这也是java程序能跨平台的主要原因，感谢下jdk的维护人员)

4. Jit Compiler可以把常用的.class文件编译成本地系统的的二进制文件，加快加载和运行速度。

 特点

2.1 Class Loader Subsystem :java编译的class文件加载器.

主要用来将*.class文件读取到jvm的内存中(就是方法区)

2.2 Runtime Data Areas :允许时数据存储区

里面的不同部分都是用来保存java程序运行时的程序信息<数据+指令>

2.2.1 Method area:方法区(jdk1.8 取消了方法区合)

当class文件加载器加载了*.class文件后，这个文件的 类信息，常量，静态变量，即时编译后(jit)的代码.

         a.特点:线程共享（由于保存的都是一些不可变信息）

         b.保存信息格式:

1)     类（文件）class:

a.       类及其父类全限定名          (java.lang.Object没有父类)

b.      类的类型                                                 class 、 interface

c.       修饰符                                                     public、protected、private

d.      实现接口的全限定名的列表                     实现的接口列表

e.       常量池(final staic)                     主要:string(使用final staic char[]实现的)||emun

f.        字段信息

g.       方法信息

h.      出常量外的静态变量                               static的method,class

i.         Classloader引用

j.        Class 引用

Tips:全限定名：完整的class地址  Eg：在org.spring.web包下的annotation.class其权限名:org.spring.web. annotation.class

2）      字段field:

a.       字段名

b.      字段类型                                              类型使用全限定名

c.       字段修饰符                                           基本类型和对象

a)        访问修饰:                                           public、private、protected

b)        静态:                                                  static

c)         常量：              final

d)        Jndi：              transient              

e)         线程：              volatitile

    3)   方法method:

a)         方法名：                                           全限定名

b)        返回类型：            全限定名

c)         参数信息：            参数列表：由全限定名

d)        修饰符：

a)         访问修饰:                                           public、private、protected

b)        静态：              static

c)         常量：              final

d)        线程：               synchronized

e)         本地：                                                native

f)          抽象:                                                   abstract

如果不是native和abstract还会保存一下信息

1.         方法的字节码

2.         本变量表和操作数栈的大小

3.         异常表

     c.String常量池：

2.2.2 Heap堆

存放数组和对象实例(new)的地方，gc的主要区域。

主要分区

名称	个数	大小比（default）
年轻代	1	4
年老代	1	1

年轻代

名称	个数	大小（default）
eden区	1	8
survivor区	2	2

 

直接内存：

          调用本地库来操作分配系统的内存

对象访问：

          这是堆的主要功能，每次new都会分配一个对象大小的内存空间。并且在java栈中有一个这个对象的引用。还可以通过这个引用查找存放在method area区的对象文件（.class）的所有信息<也就是其类的信息>。

Reference在Java虚拟机中定义为指向对象的引用

1.一种实现是Reference直接存储对象在堆内的地址，对象的类型信息可以在对象在堆中的内存布局中存储，如存储在对象内存的开头等。

2.另一种实现是Reference指向一个句柄表中的一个位置，句柄中保存了对象的实际位置及它对应的类型信息。使用句柄的好处是当在内存中移动对象的位置时，只需要更新句柄表中的内容，不需要改变引用值，但会多一次内存访问开销，直接引用的优缺点与此相反。

2.2.3  Native method stack：本地方法栈

执行本地方法。

例如：系统的文件系统，系统的网络系统。