JVM的整体结构
具体图为
JVM架构模型
Java编译器输入的指令流基本上是一种基于 栈的指令集架构 ,另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构
基于这两种架构之间的区别:
- 基于栈的指令集架构特点
- 设计和实现简单,适用于资源受限的系统(例如机顶盒)
- 避开了寄存器分配难题:使用零地址指令方式分配
- 指令流中的指令大部分都是零地址指令,其执行过程依赖于操作栈。指令集更小,编译器更容易实现。
- 不需要硬件支持,可移植性更好,更好实现跨平台
- 基于寄存器架构的特点:
- 典型的应用是X86的二进制指令集:比如传统的PC和Android的Davlik虚拟机
- 指令架构则完全依赖硬件,可移植性差
- 性能优秀,执行更高效
- 花费更少的指令去完成一项操作
- 大部分情况下,基于寄存器架构的指令集往往都是以一地址指令,二地址指令和三地址指令为主,而基于栈的指令集架构都是以零地址指令为主
HotSpot只使用的PC寄存器,所以是栈的指令集架构
举例来看:
执行2+3操作,基于栈指令(以Java虚拟机为例):
# 代码如下:
int a = 2;
int b = 3;
int c = a + b;# 反编译.class文件的命令java -v xx.class 以下是我反编译的(截取部分)
iconst_2 //常量2入栈
istore_1
iconst_3 //常量3入栈
istore_2
iload_1
iload_2
iadd //2和3出栈 执行2+3计算
istore_3 //结果入栈
基于寄存器的指令:
mov eax,2 //将eax寄存器设置为2
add eax,3 //使eax寄存器的值加3
JVM生命周期
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虚拟机的启动
Java虚拟机的启动是通过引导类加载器(Bootstrap class loader)创建一个初始类(initial class)来完成的,这个类是由虚拟机的具体实现指定的
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虚拟机的运行
- 一个运行中的Java虚拟机有一个清晰的任务:执行Java程序
- 程序开始运行时它开始运行,程序结束时它就结束了
- 执行一个所谓的Java程序时,真正在执行的是一个Java虚拟机进程
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虚拟机的退出
- 程序正常结束
- 遇到异常或者错误终止
- 操作系统错误导致
- Runtime类或者System类的exit方法或者Runtime的halt方法
- JNI可以使用API加载或者卸载虚拟机
JVM 内存结构
JVM整体结构详细图