弄懂JDK、JRE和JVM到底是什么

首先是JDK
JDK(Java Development Kit) 是 Java 语言的软件开发工具包(SDK)。在JDK的安装目录下有一个jre目录,里面有两个文件夹bin和lib,在这里可以认为bin里的就是jvm,lib中则是jvm工作所需要的类库,而jvm和 lib合起来就称为jre。
然后我们来看JRE
JRE(Java Runtime Environment,Java运行环境),包含JVM标准实现及Java核心类库。JRE是Java运行环境,并不是一个开发环境,所以没有包含任何开发工具(如编译器和调试器)
最后JVM也一目了然了
JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
由上图一目了然:
JDK是整个Java的核心,包括了Java运行环境JRE、Java工具和Java基础类库。JRE是运行JAVA程序所必须的环境的集合,包含JVM标准实现及Java核心类库。JVM是整个java实现跨平台的最核心的部分,能够运行以Java语言写的程序。
JVM体系结构与运行原理:
Java语言写的源程序通过Java编译器,编译成与平台无关的‘字节码程序’(.class文件,也就是0,1二进制程序),然后在OS之上的Java解释器中解释执行。
JVM整个类加载过程的步骤:

1.       装载

装载过程负责找到二进制字节码并加载至JVM中,JVM通过类名、类所在的包名通过ClassLoader来完成类的加载,同样,也采用以上三个元素来标识一个被加载了的类:类名+包名+ClassLoader实例ID。

 

2.       链接

链接过程负责对二进制字节码的格式进行校验、初始化装载类中的静态变量以及解析类中调用的接口、类。

完成校验后,JVM初始化类中的静态变量,并将其值赋为默认值。

最后对类中的所有属性、方法进行验证,以确保其需要调用的属性、方法存在,以及具备应的权限(例如public、private域权限等),会造成NoSuchMethodError、NoSuchFieldError等错误信息。

 

3.       初始化

初始化过程即为执行类中的静态初始化代码、构造器代码以及静态属性的初始化,在四种情况下初始化过程会被触发执行:

调用了new;

反射调用了类中的方法;

子类调用了初始化;

JVM启动过程中指定的初始化类。

ClassLoader抽象类的几个关键方法:

(1)       loadClass

此方法负责加载指定名字的类,ClassLoader的实现方法为先从已经加载的类中寻找,如没有则继续从parent ClassLoader中寻找,如仍然没找到,则从System ClassLoader中寻找,最后再调用findClass方法来寻找,如要改变类的加载顺序,则可覆盖此方法

(2)       findLoadedClass

此方法负责从当前ClassLoader实例对象的缓存中寻找已加载的类,调用的为native的方法。

(3)       findClass

此方法直接抛出ClassNotFoundException,因此需要通过覆盖loadClass或此方法来以自定义的方式加载相应的类。

(4)       findSystemClass

此方法负责从System ClassLoader中寻找类,如未找到,则继续从Bootstrap ClassLoader中寻找,如仍然为找到,则返回null。

(5)       defineClass

此方法负责将二进制的字节码转换为Class对象

(6)       resolveClass

此方法负责完成Class对象的链接,如已链接过,则会直接返回。

   JVM运行时数据区:

第一块:PC寄存器

PC寄存器是用于存储每个线程下一步将执行的JVM指令,如该方法为native的,则PC寄存器中不存储任何信息。

第二块:JVM栈

JVM栈是线程私有的,每个线程创建的同时都会创建JVM栈,JVM栈中存放的为当前线程中局部基本类型的变量(java中定义的八种基本类型:boolean、char、byte、short、int、long、float、double)、部分的返回结果以及Stack Frame,非基本类型的对象在JVM栈上仅存放一个指向堆上的地址

第三块:堆(Heap)

它是JVM用来存储对象实例以及数组值的区域,可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配,Heap中的对象的内存需要等待GC进行回收。

第四块:方法区域(Method Area)

(1)在Sun JDK中这块区域对应的为PermanetGeneration,又称为持久代。

(2)方法区域存放了所加载的类的信息(名称、修饰符等)、类中的静态变量、类中定义为final类型的常量、类中的Field信息、类中的方法信息,当开发人员在程序中通过Class对象中的getName、isInterface等方法来获取信息时,这些数据都来源于方法区域,同时方法区域也是全局共享的,在一定的条件下它也会被GC,当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时,会抛出OutOfMemory的错误信息。

第五块:运行时常量池(Runtime Constant Pool)

存放的为类中的固定的常量信息、方法和Field的引用信息等,其空间从方法区域中分配。

第六块:本地方法堆栈(Native Method Stacks)

JVM采用本地方法堆栈来支持native方法的执行,此区域用于存储每个native方法调用的状态。

备注:转载自雨日微风的博客http://blog.csdn.net/songkai320/article/details/51819046
posted @ 2017-12-04 20:20 一骑轻尘 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏