Java虚拟机（一）——虚拟机概述

文章目录

• 参考书目
• JVM 的架构模型
• • • 基于栈式架构的特点
    • 基于寄存器架构的特点
• JVM生命周期
• • 虚拟机的启动
  • 虚拟机的执行
  • 虚拟机的退出

参考书目

• 官方规范文档 The Java Virtual Machine Specification java SE 8 Edition
• Java 虚拟机规范（JavaSE 8版）
• 深入理解Java 虚拟机 第三版
• 自己动手写Java虚拟机

---

JVM 的架构模型

基于栈式架构的特点

• 设计和实现更简单，适用于资源受限的系统
• 避开了寄存器的分配难题，使用零地址指令方式分配
• 指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程中依赖于操作栈，指令集更小，编译器更容易实现；但是每次执行的指令数目较多
• 不需要硬件支持，可移植性好，更好实现跨平台
• Java的指令都是根据栈来设计的

基于寄存器架构的特点

• 典型的应用是X86的二进制指令集：比如传统的PC和Android的Davlik虚拟机
• 指令集架构完全依赖硬件，可移植性差
• 性能优秀和执行更高效
• 花费更少的指令去完成一项操作
• 在大部分情况下，基于寄存器架构的指令集往往都是以一地址指令、二地址指令、三地址指令为主。

JVM生命周期

虚拟机的启动

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，这个类由虚拟机的具体实现来启动。初始类再调用main方法，启动程序

虚拟机的执行

• 运行中的Java虚拟机有一个清晰的任务：执行Java程序
• 程序开始执行时才运行，程序停止执行时就结束
• 执行一个java程序的时候，真正执行的是一个Java虚拟机的进程

虚拟机的退出

虚拟机退出有以下几种情况：

• 正常执行结束
• 程序遇到异常或错误而异常终止
• 操作系统出现错误导致Java虚拟机进程终止
• 某线程调用Runtime或者System类的exit方法，或者Runtime类的halt方法，并且Java安全管理器也允许这次exit或者halt操作
• JNI（Java Native Interface）规范描述了用JNI Invocation API来加载或者卸载Java虚拟机时，Java虚拟机的退出情况