jvm结构解释

每一个Java开发人员都知道字节码将被执行JRE(Java运行时环境)。 但不少人并不知道这一事实JRE的实现Java虚拟机(JVM),分析了字节码解释的代码,并执行它。 做为开发人员是很是重要的,咱们应该知道JVM的架构,由于它使咱们可以更有效地编写代码。 在本文中,咱们将更深刻地了解JVM体系结构在Java和不一样的组件的JVM。

JVM是什么?

一个虚拟机是一种软件实现的物理机器。 Java开发的概念WORA(一次编写处处运行), 运行在一个虚拟机。 的编译器到Java编译Java文件. class文件,而后,. class文件输入到JVM加载和执行类文件。 下面是一个JVM的架构图。

JVM架构图

JVM是如何工做的呢?

如上述架构图所示,JVM分为三个主要的子系统:

类装入器子系统
运行时数据区
执行引擎
1。 类装入器子系统

Java的动态类加载功能是由类装入器子系统。 它装载的连接。 并初始化类文件时,它是指一个类第一次运行时,而不是编译时间。

1.1装货

将由该组件加载类。 模拟线路类装入器、扩展类加载器和应用程序类加载器是三个类加载器将帮助实现它。

辅助程序类加载器——负责引导类路径加载类,除了rt.jar。最高优先级将装载机。
扩展类加载器——负责装入类内部ext文件夹(jre lib)。
应用程序类加载器负责加载应用程序级别的类路径提到,路径环境变量等。
上面的类加载器将遵循表明团层次算法而加载的类文件。

1.2链接

验证——字节码校验器会检查生成的字节码是否正确若是验证失败咱们会验证错误。
准备——对于全部静态变量的内存分配和分配默认值。
解决——全部象征性的内存引用替换为最初的引用从方法区。
1.3初始化

这是类装入的最后阶段,这里全部的人静态变量 与原来的值将被指派,静态块将被执行。

2。 运行时数据区

运行时数据区域分为5个主要组件:

方法区——全部的类级别的数据将存储在这里,包括静态变量。 每一个JVM区域只有一个方法,它是一个共享资源。
堆区域——全部的对象和相应的实例变量和数组将存储在这里。 还有一堆区域每一个JVM。 自方法和堆区域多个线程共享内存,存储的数据不是线程安全的。
堆栈区域——每个线程,一个单独的运行时堆栈将被建立。 对于每个方法调用,一个条目将称为栈内存堆栈帧。 全部局部变量将被建立在栈内存中。 堆栈区域是线程安全的,由于它不是一个共享资源。 堆栈帧分为三个实体:
局部变量数组——有多少相关的方法局部变量以及相应的值将被存储在这里。
操做数栈——若是任何中间操做要求执行,操做数栈做为运行时工做区执行操做。
帧数据——全部的符号对应的方法存储在这里。 在任何的状况下异常catch块信息将保存在帧数据。
电脑注册——每一个线程必须分开PC寄存器,的地址当前执行的指令一旦指令执行PC寄存器更新下一个指令。
本地方法栈——本地方法栈保存本机方法的信息。 为每个线程,将建立一个单独的本地方法栈。
3所示。 执行引擎

被分配到的字节码运行时数据区将执行的执行引擎。 字节码的执行引擎读取并执行这一块一块的。

翻译——解释器解释字节码的速度,但执行缓慢。 解释器的缺点是,当一个方法被调用屡次,每次都须要一个新的解释。
JIT编译器——JIT编译器中和解释器的缺点。 执行引擎将使用翻译的帮助转换字节码,可是当它发现重复的代码它使用JIT编译器,编译整个字节码和改变本机代码。 这将使用本机代码直接重复方法调用,从而改善系统的性能。
中间代码生成器生成中间代码
代码优化器——负责优化生成中间代码
目标代码生成器——负责生成机器代码或本机代码
分析器-一个特殊的组件,负责寻找热点,便是否屡次调用的方法。
垃圾收集器:收集并删除未引用的对象。 垃圾收集能够经过调用触发“system . gc()”,但执行是没有保证的。 JVM的垃圾收集收集建立的对象。
Java Native Interface(JNI):JNI将互动本机方法库并提供所需的本地库执行引擎。

本机方法库:这是一个收集的本地库所需的执行引擎。

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