第一章JVM與Java體系結構

1.1JVM的整體結構

• HotSpot VM是目前市面上高效能虛擬機器的代表作之一。
• 它採用直譯器與及時編譯器並存的架構

1.2JVM的架構模型

java編譯器輸入的指令流基本上是一種基於棧的指令集架構，另外一種指令集架構是基於暫存器的指令集架構。

具體來說：這兩種架構之間的區別：

• 基於棧式架構的特點
• • 設計和實現更簡單，適用於資源受限的系統
    • 避開了暫存器的分配難題：使用零地址指令方式分配
    • 指令流中的指令大部分是零地址指令，其執行過程依賴操作棧。指令集更小，編譯器容易實現
    • 不需要硬體支援，可移植性更好，更好實現跨平臺
• 基於暫存器架構的特點
• • 典型的應用是x86的二進位制指令集：比如傳統的PC以及Android的的Davlik虛擬機器
    • 指令集架構則完全依賴硬體，可移植性差
    • 效能優秀和執行更高效
    • 花費更少的指令去完成一項操作
    • 在大部分情況下，基於暫存器架構的指令集往往都以一地址指令，二地址指令和三地址指令為主，而基於棧式架構的指令集卻是以零地址指令為主。

1.3JVM的生命週期

虛擬機器啟動

Java虛擬機器的啟動是通過引導類載入器（bootstrap class loader）建立一個初始類（initial class）來完成的，這個類是由虛擬機器的具體實現指定的。

虛擬機器的執行

• 一個執行中的java虛擬機器有者一個清晰的任務：執行Java程式
• 程式開始執行時他才執行，程式結束時他就停止
• 執行一個所謂的Java程式的時候，真真正正在執行的是一個叫做虛擬機器的程式

虛擬機器的退出

• 程式正常執行結束
• 程式在執行過程中遇到異常或錯誤而異常終止
• 由於作業系統出現錯誤而導致Java虛擬機器程式終止
• 某執行緒呼叫Runtime類或System類的exit方法，或Runtime類的halt方法，並且Java安全管理器也允許這次exit或halt操作
• 除此之外，JNI（Java Native Interface）規範描述了用JNI Invocation API來載入或解除安裝java虛擬機器時，Java虛擬機器的退出情況。

1.4JVM發展歷程

• 1996 Sun Classic VM
• 上面這個JVM只有直譯器
• 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就會接管虛擬機器的執行系統。直譯器就不再工作。直譯器和編譯器不能配合工作。
• 現在是hotspot
• 還有Exact VM
• BEA的JRockit是世界上最快的JVM
• IBM的J9