JVM -- 一、Java虚拟机初识与了解

博主我的认为，做为Java开发者，只会敲代码，不知道JVM是不行的。所以博主这几天在学习了下JVM，顺便把所学的知识点记录下，与你们一块儿分享交流。

    一块儿学习，一块儿进步。继续沉淀，慢慢强大。但愿这文章对您有帮助。如有写的很差的地方，欢迎评论给建议哈！

    初写博客不久，我是杨展浩。这是个人第十二篇博客。加油！！！

    本篇关于JVM的理论东西比较多，所以文字比较多，看了以后会对JVM有个大致的概念，起码别人在讨论JVM的时候，你不会说一脸懵逼的听。也能够参与讨论学习。

    不说闲话，先丢个图先。Java虚拟机的基本机构图。

   

 

接下来就是根据上述的图中的每一个框框进行一一讲解，起码知道这块是个什么东西，干什么用的先。入个门。

    一、类加载子系统 与 方法区

        类加载子系统负责经过文件系统或者网络上加载Class信息（类），

        《因为Class信息（类）会被频繁使用，JVM不可能不断启动关闭启动关闭去加载Class信息，像Tomcat，WebLogic这些中间容器，只启动一次存。》

        所以JVM会将从 类加载子系统 加载到的Class信息 存放在一块称为 方法区 的内存空间中，供新建立的线程去公共调用。除此以外， 方法区 还会存放运行时常量池信息，包括字符串字面量和数字常量（这部分常量信息是 Class 文件中常量池部分的内存映射）。

 

    二、Java堆（重点 !!! 重点）

         j ava 堆在虚拟机启动的时候就创建了，它是 java 程序最主要的内存工做区域。 几乎全部的 java 对象实例都存放在 java 堆中 。

         堆空间是全部线程共享使用的。 

         这是一块与 java 应用密切相关的内存空间。

 

 

    三、Java栈

        每个 java 虚拟机启动的线程都有一个私有的 java 栈，一个线程的 java 栈在线程建立的时候被建立，java 栈中保存着帧信息，java 栈中保存着局部变量、方法参数，同时和 java 方法的调用、返回密切相关。

        

    四、直接内存

        能够理解为：java程序中频繁使用到 NIO库 的时候，java程序会直接向 OS系统（术语来的，也就是操做系统）申请一块内存空间进行 NIO 操做。直接内存不属于堆内存。并且访问直接内存的速度要优于堆内存。

        因为直接内存是在 java 堆内存外面的，所以它的大小不会直接受限于 Xmx 指定的最大堆大小，可是系统内存是有限的，java 堆内存和直接内存的总和依然受限于操做系统能给出的最大内存。比如：个人机子内存是16G，java 堆内存和直接内存的总和只能小于15G（操做系统在运行占了一部份内存）。

 

    五、本地方法栈  （目前了解便可）

        本地方法栈和 java 栈很是相似，最大的不一样在于 java 栈用于方法的调用，而本地方法栈则用于本地方法的调用，做为对 java 虚拟机的重要扩展，java 虚拟机容许 java 直接调用本地方法（一般使用 C 编写）。Object类中就存在 clone() 本地方法。

    

 

    六、PC寄存器 （学过单片机的朋友应该知道寄存器）

        PC（Program Counter）寄存器也是每个线程私有的空间，java 虚拟机会为每个 java 线程建立 PC 寄存器。在任意时刻，一个 java 线程老是在执行一个方法，这个正在被执行的方法称为当前方法。若是当前方法不是本地方法，PC 寄存器就会指向当前正在被执行的指令。若是当前方法是本地方法，那么 PC 寄存器的值就是 undefined 。

 

    七、垃圾回收系统 （GC） 重点学习 !!! 重点学习

        试想下开发写代码时候，须要调用到什么对象，使用关键字 new 便可。若是不主动释放的话。堆内存空间就会爆。可是平常开发也没主动地去释放内存，程序照样好好的跑着。这是由于 java 虚拟机 会在程序运行过程当中或者内存不足的状况下，GC会主动执行，回收堆内存中垃圾对象，进而释放内存。

        垃圾回收系统是 java 虚拟机的重要组成部分，垃圾回收器能够对方法区、java 堆、直接内存进行回收。其中，java 堆是垃圾收集器的工做重点。和 C/C++不一样，java 中全部的对 象空间释放都是隐式的，也就是说，java 中没有相似 free() 或者 delete() 这样的函数释放指定的内存区域。对于再也不使用的垃圾对象，垃圾回收系统会在后台默默工做，默默查找、标识并释放垃圾对象，完成包括 java 堆、方法区和直接内存中的全自动化管理。

 

    八、执行引擎

         执行引擎是 java 虚拟机的最核心组件之一，它负责执行虚拟机的字节码，现代虚拟机 为了提升执行效率，会使用 即时编译(just in time) 技术将方法编译成机器码后再执行。 Java HotSpot Client VM(-client)，为在客户端环境中减小启动时间而优化的执行引擎；本地应用开发使用。（如：eclipse）

        Java HotSpot Client VM(-server)，为在服务器环境中最大化程序执行速度而设计的执行引擎。应用在服务端程序。（如：tomcat）

        Java HotSpot Client 模式和 Server 模式的区别：

        当虚拟机运行在-client 模式的时候, 使用的是一个代号为 C1 的轻量级编译器 , 而运行在-server 模式启动的虚拟机采用相对重量级,代号为 C2 的编译器 . C2 比 C1 编译器编译的相对完全 ,服 务起来以后,性能更高 JDK 安装目录/jre/lib/ （ x86 、 i386 、 amd32 、 amd64 ）/jvm.cfg 文件中的内容，-server 和 -client 哪个配置在上，执行引擎就是哪个。若是是 JDK1.5 及以上版本且是 64 位系统应用时， -client 无效。

        --64 位系统内容                --32 位系统内容

        -server KNOWN                -server KNOWN

        -client IGNORE                  -client KNOWN

注意：在部分 JDK1.6 版本和后续的 JDK 版本 (64 位系统 ) 中， -client 参数已经不起做用了，Server 模式成为惟一。