Java虚拟机详解（一）------简介

　　本系列博客咱们将以当前默认的主流虚拟机HotSpot 为例，详细介绍 Java虚拟机。以 JDK1.7 为主，同时介绍与 JDK1.8 的不一样之处，经过Oracle官网以及各类文献进行整理，并加以验证，力求保证这块知识的正确性，完整性。

　　如下是本系列博客参考的相关文档：

　　①、JDK1.7虚拟机规范：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/index.html

　　　　JDK1.8虚拟机规范：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/index.html

　　②、Oracle Java SE 8 产品组件：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/index.html

　　③、周志明老师：《深刻理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》

　　④、陈涛老师：《HotSpot实战》

一、Oracle Java SE 8 产品组件

　　经过上面给定的地址，咱们能够看到以下这张图：

　　

　　一般来讲 Java平台标准版（Java SE）包括 Java SE开发工具包（JDK）和Java SE运行时环境（JRE）。

　　JRE提供了运行以Java编程语言编写的applet和应用程序所必需的库，Java虚拟机和其余组件；JDK包括JRE以及编译器和调试器等命令行开发工具，能够用来开发Java应用程序 。

　　PS：JDK包含JRE，咱们一般安装JDK的同时也会安装JRE。

二、虚拟机

　　上图的最下一行Java虚拟机是被 JRE 所包含，咱们在介绍Java虚拟机时，先了解虚拟机的概念。

　　所谓虚拟机，其实就是一台虚拟的机器，能够用来执行一系列虚拟的命令。大致上虚拟机能够分为两种：系统虚拟机和程序虚拟机。

　　①、系统虚拟机：是彻底对物理计算机的仿真，能够说和一台真实的PC操做系统没什么区别。好比经常使用的 Vmare 以及 Visual Box 软件，经过这些软件可以模拟出具备完整硬件系统功能的、运行在一个彻底隔离环境中的完整计算机系统。

　　②、程序虚拟机：专门为执行单个计算程序而产生，最典型的就是Java虚拟机，在Java虚拟机中执行字节码文件命令。

三、Java虚拟机

　　了解了什么是虚拟机，咱们再看什么是 Java虚拟机。

　　Java虚拟机能够看作是一台抽象的计算机，如同真实的计算机那样，它有本身的指令集以及各类运行时内存区域，它与Java语言没有必然的联系，只与特定的二进制文件——class 文件格式关联（字节码文件），能够经过Java语言或者其余语言编写的程序编译成class文件，而后在Java虚拟机上运行。Java虚拟机有如下二个特色：

　　①、语言无关

　　Java虚拟机只和class文件关联，因此只要你编写程序的语言可以编译成class文件，那么都可以在Java虚拟机上运行。

　　

 

　　②、平台无关

　　Java从诞生之初就宣传的一个口号：一次编写，处处运行。

　　也就是说Java是一个跨平台的语言，那么Java是如何实现跨平台的呢？

　　其实Java之因此跨平台是由于Java虚拟机的适配，不一样的系统实现不一样的Java虚拟机。Java虚拟机就至关于操做系统和应用程序之间的中介，每种平台安装适应该平台的Java虚拟机，那么咱们编写的程序固然可以在任意平台运行。

　　

四、Java虚拟机种类

　　商用虚拟机：

 　　①、Sun HotSpot

　　该虚拟机性能优越，是 sun JDK1.3 及之后全部 sun JDK 版本默认的虚拟机，使用最为普遍，本系列博客就是以这个虚拟机为平台进行介绍。

　　

　　②、BEA  JRockit

　　JRockit 虚拟机是 BEA 公司于 2002 年从 Appeal Virtual Machines 收购得到的虚拟机。它是一款面向服务器硬件和服务端使用场景高度优化过得虚拟机，曾经号称是“世界上速度最快的虚拟机”。因为专一于服务端应用，它的内部不包含解析器的实现，所有代码都靠即时编译器编译后执行。

　　③、IBM J9

　　J9 虚拟机是 IBM 公司单独开发的高性能虚拟机，它并不独立出售，而是做为 IBM 公司各类产品的执行平台，IBM 把它定义为一个能够适应从嵌入式设备到大型企业级应用的、高可移植性的Java运行平台。

　　④、Sun Classic 

　　这个虚拟机很原始，是 JDK1.0 时代使用的Java虚拟机，是各类虚拟机的鼻祖，它的内部不存在即时编译器，只能使用纯解释的方式运行。

　　⑤、Sun Exact 

　　这是 Sun 公司在 HotSpot 以外的另外一个虚拟机，在 JDK1.2 时代曾短暂的投入过商用，它和 HotSpot 同时开发，但最终被 HotSpot 取代。

　　⑥、Apache Harmony 

　　Harmony 是 Apache 软件基金会主导的、开源的、独立的、实际兼容与 JDK1.5 和 JDK1.6的虚拟机实现，它间接催生了 Google Android 平台的 Dalvik 虚拟机，Android 的影响力如今有多大不用多说，目前已是最成功的的数码设备通用平台。可是因为它的 TCK 受权问题，直接致使 Apache 与 Oracle 的决裂，从而退出了 JCP 组成，这是近代 Java 阵营遇到的最严重的分裂危机。

　　嵌入式虚拟机

　　①、Dalvik

　　Dalvik 虚拟机是 Google 等厂商合做开发的 Android 移动设备平台的核心组成部分之一，它执行 dex(Dalvik Executable) 文件而不是 class 文件，使用寄存器架构而不是栈架构，可是它的开发体系与Java有着千丝万缕的关系，能够直接使用大部分的 Java API、dex 文件能够直接从class文件转化而来。而且在 Android 2.2 中提供了即时编译器的实现，性能大大的提升。

　　②、KVM

　　在 Android、IOS 等智能手机操做系统出现以前，曾普遍应用于手机平台的一种虚拟机。

　　③、CDC/CLDC HotSpot

　　CDC和 CLDC HotSpot 分别是 Sun 针对高端嵌入式设备和中低端嵌入式设备的虚拟机，用来代替 KVM。