JVM笔记 -- Java跨平台和JVM跨语言

学习JVM的重要性

从上层应用程序到底层操做系统，到底有哪些东西？

平时开发的应用程序主要基于各类框架，譬如Spring,SpringMVC,Mybatis,而各类框架又是基于Java API来实现的，Java API调用执行是在JVM上的，而JVM则是运行在操做系统上的，操做系统是在物理机器打交道的。

在框架上进行业务开发，或者学习框架如何使用，是大部分开发者的工做。可是实际上咱们不应执着于框架该如何使用,而是应该往下走，通常最后遇到的问题都会到JVM和操做系统的问题。即便如今的 JVM 已经很完善，帮开发者作了不少事，可是咱们不应以此为理由不去了解 JVM 的原理。架构师把开发者变成温室里的花朵和温水里的青蛙，若是有一天出现如下问题，该怎么解决：

• 运行系统卡死，系统没法访问，直接 OOM 。
• 线上 GC （垃圾回收）有问题，须要 dump 内存，进行分析。
• 新项目上线，须要对系统进行评估，设置 JVM 的参数。
• 面试时被问及实际项目中 JVM 参数调优。

几乎全部的高级语言在交给机器CPU执行以前，都会经历 高级语言 --> 汇编语言 --> 机器指令 的过程，由于计算机是不会直接识别高级语言的。了解高级语言如何转换成能被机器识别的语言，是开发者必须掌握的技能。

Java比C++多了动态内存分配以及垃圾回收技术，Java的虚拟机帮开发者作了垃圾收集，编译优化等一系列工做，里面的垃圾收集算法有哪些？怎么执行的？JIT编译器是怎么工做的？这些每每也是面试常谈的话题。懂得JVM的内部机构和工做机制，有利于设计高拓展的应用和快速诊断运行时的问题。

如何学习JVM

去官网找虚拟机规范（英文版）：
https://www.oracle.com/cn/java/technologies/javase-downloads.html

找到：Java Language and Virtual Machine Specifications:

打开以后是：https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html ,也就是Java语言和虚拟机的规范。

能够选择如下书籍，若是是初学，最好学周志明老师的深刻理解Java虚拟机，虚拟机规范会直接劝退：

• Java虚拟机规范（Java SE 8版）
• 深刻理解Java虚拟机（JVM高级特性与最佳实践）

Java规范只是标准，不一样的版本规范不同，同一个版本的规范在不一样的虚拟机上有不同的实现，初学者应该从最热门主流的HotSpot虚拟机开始,也就是Oracle本身推出的Java虚拟机。

经过cmd能够看出，我装的Java环境使用的就是64位的HotSpot虚拟机：

如何真正搞懂JVM？

在了解JVM规范和原理的状况下，本身手动实现一个简易的Java虚拟机。对于大部分人来讲，挺难的，可是世间万物，为之则不难，不为，则难。一步登天则难，步步为营则不难。

语言排行版，目前Java是第二名：
https://www.tiobe.com/tiobe-index/

世界上没有最好的编程语言，须要按照具体的使用场景来讲话。

Java跨平台怎么理解？

Java是一门跨平台语言，所谓跨平台就是，Java源文件会被编译成为字节码文件，不论是Windows，Linux仍是Mac，都有其适配的JVM，也就是字节码文件能够随意在这些JVM上去运行。

Write once,run anywhere.

其余的语言，例如c语言，编译成为机器码以后，因为底层的机器语言支持不同，编译后的机器语言文件是不能够跨操做系统运行的。而Java则是把兼容的工做，交给了JVM。不一样的JVM负责去适配不一样的操做系统。

全部的Java虚拟机都遵照java虚拟机的规范，语言编写者不须要考虑兼容问题。

Java虚拟机是Java平台的基石。 它是技术的组成部分，负责硬件和操做系统的独立性，已编译代码的小尺寸以及保护用户免受恶意程序攻击的能力。
Java虚拟机是抽象的计算机。 像真正的计算机同样，它具备指令集并在运行时操做各类内存区域。 使用虚拟机实现编程语言是至关广泛的。 最知名的虚拟机多是UCSD Pascal的P代码计算机。

JVM 跨语言怎么理解？

JVM是跨语言的平台，不少语言均可以编译成为遵照规范的字节码，这些字节码均可以在Java虚拟机上运行。Java虚拟机不关心这个字节码是否是来自于Java程序，只须要各个语言提供本身的编译器，字节码遵循字节码规范，好比字节码的开头是CAFEBABY。

将各类语言编译成为字节码文件的编译器，称之为前端编译器。而Java虚拟机中，也有编译器，好比即时编译器，此处称为后端编译器。

Java虚拟机要作到跨语言，目前来看应该是当下最强大的虚拟机。可是并不是一开始设计要跨语言。

跨语言的平台有利于什么？
因为有了跨语言平台，多语言混合编程就更加方便了，经过特定领域的语言去解决特定领域的问题。

好比并行处理使用Clojure语言编写，展现层使用JRuby/Rails,中间层用Java编写，每一应用层均可以使用不一样的语言编写，接口对于开发者是透明的。不一样语言能够相互调用，就像是调用本身语言原生的API同样。它们都运行在同一个虚拟机上。

何为字节码？

字节码狭义上是java语言编译而成，可是因为JVM是支持多种语言编译的字节码的，而字节码都是一个标准规范，由于咱们应该称其为JVM字节码。

不一样的编译器，能够编译出相同的字节码文件，字节码文件也能够在不一样操做系统上的不一样JVM中运行。

所以，Java虚拟机实际上和Java语言并不是强制关联的关系，虚拟机只和二级制文件（Class文件）强关联。

【做者简介】：
秦怀，公众号【秦怀杂货店】做者，技术之路不在一时，山高水长，纵使缓慢，驰而不息。这个世界但愿一切都很快，更快，可是我但愿本身能走好每一步，写好每一篇文章，期待和大家一块儿交流。