1.JVM虛擬機介紹

• 虛擬機概念：

  虛擬機（Virtual Machine）指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)。在實體計算機中能夠完成的工作在虛擬機中都能夠實現(xiàn)。在計算機中創(chuàng)建虛擬機時，需要將實體機的部分硬盤和內存容量作為虛擬機的硬盤和內存容量。每個虛擬機都有獨立的CMOS、硬盤和操作系統(tǒng)，可以像使用實體機一樣對虛擬機進行操作。

• 關鍵字理解：

  中文名	外文名	定義
  虛擬機	Virtual Machine	具有完整硬件系統(tǒng)功能的完整計算機系統(tǒng)

  技術	與實體機區(qū)別	常見虛擬機
  虛擬化技術的一種	可以像使用實體機一樣使用	Java虛擬機，Linux虛擬機，windows虛擬機

• 虛擬機分類

  • Linux虛擬機

    一種安裝在Windows上的虛擬linux操作環(huán)境，就被稱為linux虛擬機。它實際上只是個文件而已，是虛擬的linux環(huán)境，而非真正意義上的操作系統(tǒng)。但是它們的實際效果是一樣的。所以安裝在虛擬機上使用好。常用安裝虛擬機軟件有：vmware、VirtualBox等。

  • Java虛擬機

    Java虛擬機（JVM）是Java Virtual Machine的縮寫，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能模擬來實現(xiàn)的。Java虛擬機有自己完善的硬件架構，如處理器、堆棧、寄存器等，還具有相應的指令系統(tǒng)。

• Java虛擬機的優(yōu)點

  Java語言的一個非常重要的特點就是與平臺的無關性。而使用Java虛擬機是實現(xiàn)這一特點的關鍵。一般的高級語言如果要在不同的平臺上運行，至少需要編譯成不同的目標代碼。而引入Java語言虛擬機后，Java語言在不同平臺上運行時不需要重新編譯。Java語言使用Java虛擬機屏蔽了與具體平臺相關的信息，使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼(字節(jié)碼)，就可以在多種平臺上不加修改地運行。Java虛擬機在執(zhí)行字節(jié)碼時，把字節(jié)碼解釋成具體平臺上的機器指令執(zhí)行。

  一句話就是：一次編譯，到處運行，并且具備自動內存管理+自動垃圾回收功能

• 總結

  Java虛擬機是Java語言底層實現(xiàn)的基礎，對Java語言感興趣的人都應對Java虛擬機有個大概的了解。這有助于理解Java語言的一些性質，也有助于使用Java語言。對于要在特定平臺上實現(xiàn)Java虛擬機的軟件人員，Java語言的編譯器作者以及要用硬件芯片實現(xiàn)Java虛擬機的人來說，則必須深刻理解Java虛擬機的規(guī)范。另外，如果想擴展Java語言，或是把其它語言編譯成Java語言的字節(jié)碼，也需要深入地了解Java虛擬機。

2.常見的JVM

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很多公司都有自己的JVM，比如Orcale的HotSpot，也是我們學習和使用的重點JVM虛擬機。

【其他兩款特殊虛擬機介紹】

1. Sun Classic VM介紹：

早在1996年Java1.0版本的時候，SUN公司就發(fā)布了一款名為SUN Classic VM的Java 虛擬機，同時也是世界上第一款商用Java虛擬機，JDK1.4時完全被淘汰。這款虛擬機內部只提供解釋器，如果使用JIT編譯器，就需要進行外掛。但是一旦使用了JIT編譯器，JIT就會接管虛擬機的執(zhí)行系統(tǒng)，解釋器就不再工作。 解釋器和編譯器不能配合工作。



現(xiàn)在hotspot已經(jīng)內置了此虛擬機。

2. Dalvik VM：

谷歌開發(fā)的應用于Android系統(tǒng)的虛擬機，并在Android2.2中提供了JIT，發(fā)展迅猛。



Dalvik VM 并不能直接執(zhí)行Java的Class文件，因為其并沒有遵循Java虛擬機的規(guī)范，它是基于寄存器結構而不是jvm的棧架構，因此其執(zhí)行的是編譯以后的dex（Dalvik Executable）文件【可以通過Class文件進行轉化】，執(zhí)行效率較高。



Android5.0使用了支持提前編譯（Ahead of Time Compilation，AOT）的ART VM替換Dalvik VM。

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3.Java代碼的運行機制

• 我們平時寫的Java代碼，到底是如何運行起來的？

  我們都知道，我們平時創(chuàng)建的一個一個類，在本地磁盤中的文件名后綴就是 .java，比如User.java 、Product.java ,這也叫做源代碼文件。

  這些源代碼文件必須經(jīng)歷我們的javac工具進行編譯后生成 .class 的字節(jié)碼文件才能被運行。

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那接著我們就要繼續(xù)思考了：那這些 .class 字節(jié)碼文件又是如何運行起來的？

（這里我們可以借助于DOS窗口執(zhí)行 java 命令進行啟動）

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當字節(jié)碼文件被類加載器加載進入到JVM內存中后，會通過JVM的執(zhí)行引擎來執(zhí)行我們內存中對應的類，比如類中的main方法，就會先被執(zhí)行，而main方法中如果還涉及到其他的對象引用，類加載又會開始加載對應的字節(jié)碼文件到內存，再由JVM進行調用執(zhí)行。（如下圖）

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ok，通過以上的分析，我們可以先整體對java代碼的運行流程做了一個全面的介紹，接下來再深入分析類加載器又是如何執(zhí)行的，一步一步深入學習。