JVM系列一：概述

一、概述

1.1、Java发展历史过程中的重大事件

2007年，Java平台迎来了新伙伴Clojure；

2008年，Oracle 收购了BEA,得到了JRockit虚拟机；
2009年，Twitter宣布把后台大部分程序从Ruby迁移到Scala，这是Java平台的又一次大规模应用；
2010年，oracle收购了sun，获得Java商标和最具价值的HotSpot虚拟机。此时Oracle拥有市场占用率最高的两款虚拟机HotSpot和JRockit，并计划在未来对它们进行整合: HotRockit；
2011年，JDK7发布。在JDK 1.7u4中，正式启用了新的垃圾回收器G1。2017年，JDK9发布。将G1设置为默认Gc，替代CMS同年，IBM的J9开源，形成了现在的open J9社区；
2018年，Android的Java侵权案判决，Google赔偿oracle计88亿美元，同年，oracle宣告JavaEE成为历史名词，JDBC、JMS、Servlet赠予Eclipse基金会同年，JDK11发布，LTs版本的JDK,发布革命性的zGc,调整JDK授权许可；
2019年，JDK12发布，加入RedHat领导开发的shenandoah GC。

1.2、虚拟机与Java虚拟机

1.2.1、虚拟机

所谓虚拟机(virtual Machine)，就是一台虚拟的计算机。它是一款软件，用来执行一系列虚拟计算机指令。大体上，虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机。

系统虚拟机：大名鼎鼎的Visual Box，VMware就属于系统虚拟机，它们完全是对物理计算机的仿真，提供了一个可运行完整操作系统的软件平台；

程序虚拟机：程序虚拟机的典型代表就是Java虚拟机，它专门为执行单个计算机程序而设计，在Java虚拟机中执行的指令我们称为Java字节码指令。无论是系统虚拟机还是程序虚拟机，在上面运行的软件都被限制于虚拟机提供的资源中；

 

 1.2.2、Java虚拟机

（1）Java虚拟机是一台执行Java字节码的虚拟计算机，它拥有独立的运行机制,其运行的Java字节码也未必由Java语言编译而成；
（2）JVM平台的各种语言可以共享Java虚拟机带来的跨平台性、优秀的垃圾回器，以及可靠的即时编译器；
（3）Java技术的核心就是Java虚拟机（JVM，Java virtual Machine) ,因为所有的Java程序都运行在Java虚拟机内部；

 

 1.2.3、作用

Java虚拟机就是二进制字节码的运行环境，负责装载字节码到其内部，解释/编译为对应平台上的机器指令执行。每一条Java指令，Java虚拟机规范中都有详细定义，如怎么取操作数，怎么处理操作数，处理结果放在哪里。

1.2.4、JVM的特点

（1）一次编译，到处运行；

（2）自动内存管理；

（3）自动垃圾回收功能；

1.2.5、JVM的位置

JVM是运行在操作系统之上的，与硬件没有直接的交互。

 1.3、JVM的整体结构

 

 

 

 

1.4、JVM的生命周期

1.4.1、启动

　　Java虚拟机的启动是通过引导类加载器（bootstrap class loader）创建一个初始类（initial class）来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。

1.4.2、运行

　　（1）一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务，即：执行Java程序；

　　（2）程序开始执行时它才运行，程序结束时它就停止；

　　（3）执行一个Java程序的时候，真真正正执行的是一个叫做Java虚拟机的进程；

1.4.3、退出

　　当发生以下情况时，虚拟机将退出：

　　（1）程序正常执行结束；

　　（2）程序在执行过程中遇到了异常或者错误而异常终止；

　　（3）由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止；

　　（4）某线程调用Runtime类的halt()方法或者System类的exit()方法，并且Java安全管理器也允许这次halt或者exit操作；

　　除此之外，JNI（Java Native Interface）规范描述了JNI Invocation API来加载或者卸载Java虚拟机时，Java虚拟机退出的情况；

1.5、各种JVM

1.5.1、SUN公司的HotSpot VM

Hotspot历史

  • 最初由一家名为“Longview Technologies"的小公司设计；
  • 1997年，此公司被sun收购; 2009年，sun公司被甲骨文收购；
  • JDK1.3时，HotSpot VM成为默认虚拟机；

当前现状

  • 目前Hotspot占有绝对的市场地位，称霸武林；　　

  • 不管是现在仍在广泛使用的JDK6，还是使用比例较多的JDK8中，默认的虚拟机都是HotSpot；

  • sun/oracle JDK和openJDK的默认虚拟机；
  • 从服务器、桌面到移动端、嵌入式都有应用；
  • 名称中的Hotspot指的就是它的热点代码探测技术；

　　　　（1）通过计数器找到最具编译价值代码，触发即时编译或栈上替换；

　　　　（2）通过编译器与解释器协同工作，在最优化的程序响应时间与最佳执行性能中取得平衡；

1.5.2、SUN Classic VM

  • 早在1996年Java1.0版本的时候，sun公司发布了一款名为sun classic VM的Java虚拟机，它同时也是世界上第一款商用Java虚拟机，JDK1.4时完全被淘汰；
  • 这款虚拟机内部只提供解释器；
  • 如果使用JIT编译器，就需要进行外挂。但是一旦使用了JIT编译器，JIT就会接管虚拟机的执行系统。解释器就不再工作。解释器和编译器不能配合工作；
  • 现在hotspot内置了此虚拟机；

1.5.3、Exact VM

  • 为了解决上一个虚拟机问题，jdk1.2时，sun提供了此虚拟机;　
  • Exact Memory Management:准确式内存管理;
    • 也可以叫Non-conservative/Accurate Memory Management;
    • 虚拟机可以知道内存中某个位置的数据具体是什么类型;
  • 具备现代高性能虚拟机的雏形;
    • 热点探测;
    • 编译器与解释器混合工作模式;　　　
  • 只在solaris平台短暂使用，其他平台上还是classic vm英雄气短，终被Hotspot虚拟机替换;　

1.5.4、BEA的JRockit

  • 专注于服务器端应用　　
    • 　它可以不太关注程序启动速度，因此JRockit内部不包含解析器实现，全部代码都靠即时编译器编译后执行；　
  • 大量的行业基准测试显示，JRockit JVM是世界上最快的JVM
    • 使用JRockit产品，客户已经体验到了显著的性能提高（一些超过了70% ）和硬件成本的减少(达50%);

  • 优势:全面的Java运行时解决方案组合　

    • JRockit面向延迟敏感型应用的解决方案JRockit Real Time提供以毫秒或微秒级的JVM响应时间，适合财务、军事指挥、电信网络的需要；　　　

    • MissionControl服务套件，它是一组以极低的开销来监控、管理和分析生产环境中的应用程序的工具；

  • 2008年，BEA被oracle收购；　　

  • oracle表达了整合两大优秀虚拟机的工作，大致在JDK 8中完成。整合的方式是在HotSpot的基础上，移植JRockit的优秀特性；
  • 高斯林:目前就职于谷歌，研究人工智能和水下机器人；

1.5.4、IBM的J9

  • 全称:工BM Technology for Java virtual Machine，简称IT4J，内部代号:J9；

  • 市场定位与HotSpot接近，服务器端、桌面应用、嵌入式等多用途VM；
  • 广泛用于工BM的各种Java产品；
  • 目前，有影响力的三大商用虚拟机之一，号称是世界上最快的Java虚拟机；
  • 2017年左右，IBM发布了开源J9 VM，命名为openJ9，交给Eclipse基金会管理，也称为 Eclipse openJ9；

 

posted @ 2021-12-29 15:58  谁怕？一蓑烟雨任平生  阅读(138)  评论(0)    收藏  举报