如何理解Java常見知識點中的Jvm架構(gòu)，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

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JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機）的縮寫，JVM是一種用于計算設(shè)備的規(guī)范，它是一個虛構(gòu)出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現(xiàn)的。Java虛擬機包括一套字節(jié)碼指令集、一組寄存器、一個棧、一個垃圾回收堆和一個存儲方法域。 JVM屏蔽了與具體操作系統(tǒng)平臺相關(guān)的信息，使Java程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼（字節(jié)碼）,就可以在多種平臺上不加修改地運行。JVM在執(zhí)行字節(jié)碼時，實際上最終還是把字節(jié)碼解釋成具體平臺上的機器指令執(zhí)行。

二. JRE/JDK/JVM是什么關(guān)系

JRE(Java Runtime Environment，Java運行環(huán)境)，也就是Java平臺。所有的Java 程序都要在JRE下才能運行。普通用戶只需要運行已開發(fā)好的java程序，安裝JRE即可。

JDK(Java Development Kit)是程序開發(fā)者用來來編譯、調(diào)試java程序用的開發(fā)工具包。JDK的工具也是Java程序，也需要JRE才能運行。為了保持JDK的獨立性和完整性，在JDK的安裝過程中，JRE也是 安裝的一部分。所以，在JDK的安裝目錄下有一個名為jre的目錄，用于存放JRE文件。

JVM(Java Virtual Machine，Java虛擬機)是JRE的一部分。它是一個虛構(gòu)出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現(xiàn)的。JVM有自己完善的硬件架構(gòu)，如處理器、堆棧、寄存器等，還具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)。Java語言最重要的特點就是跨平臺運行。使用JVM就是為了支持與操作系統(tǒng)無關(guān)，實現(xiàn)跨平臺。

三. JVM原理

JVM是java的核心和基礎(chǔ)，在java編譯器和os平臺之間的虛擬處理器。它是一種利用軟件方法實現(xiàn)的抽象的計算機基于下層的操作系統(tǒng)和硬件平臺，可以在上面執(zhí)行java的字節(jié)碼程序。

java編譯器只要面向JVM，生成JVM能理解的代碼或字節(jié)碼文件。Java源文件經(jīng)編譯成字節(jié)碼程序，通過JVM將每一條指令翻譯成不同平臺機器碼，通過特定平臺運行。

四. JVM體系結(jié)構(gòu)

JVM被分為三個主要的子系統(tǒng)：

• 類加載器子系統(tǒng)

• 運行時數(shù)據(jù)區(qū)

• 執(zhí)行引擎

1. 類加載器子系統(tǒng)

Java的動態(tài)類加載功能是由類加載器子系統(tǒng)處理。當它在運行時（不是編譯時）首次引用一個類時，它加載、鏈接并初始化該類文件。

加載

類由此組件加載。啟動類加載器 (BootStrap class Loader)、擴展類加載器(Extension class Loader)和應(yīng)用程序類加載器(Application class Loader) 這三種類加載器幫助完成類的加載。

• 啟動類加載器 – 負責從啟動類路徑中加載類，無非就是rt.jar。這個加載器會被賦予最高優(yōu)先級。

• 擴展類加載器 – 負責加載ext 目錄(jre\lib)內(nèi)的類.

• 應(yīng)用程序類加載器 – 負責加載應(yīng)用程序級別類路徑，涉及到路徑的環(huán)境變量等etc.

上述的類加載器會遵循委托層次算法（Delegation Hierarchy Algorithm）加載類文件。

鏈接

• 校驗 – 字節(jié)碼校驗器會校驗生成的字節(jié)碼是否正確，如果校驗失敗，我們會得到校驗錯誤。

• 準備 – 分配內(nèi)存并初始化默認值給所有的靜態(tài)變量。

• 解析 – 所有符號內(nèi)存引用被方法區(qū)(Method Area)的原始引用所替代。

初始化

這是類加載的最后階段，這里所有的靜態(tài)變量會被賦初始值, 并且靜態(tài)塊將被執(zhí)行。

2. 運行時數(shù)據(jù)區(qū)（Runtime Data Area）

運行時數(shù)據(jù)區(qū)域被劃分為5個主要組件：

方法區(qū)（Method Area）

所有類級別數(shù)據(jù)將被存儲在這里，包括靜態(tài)變量。每個JVM只有一個方法區(qū)，它是一個共享的資源。

堆區(qū)（Heap Area）

所有的對象和它們相應(yīng)的實例變量以及數(shù)組將被存儲在這里。每個JVM同樣只有一個堆區(qū)。由于方法區(qū)和堆區(qū)的內(nèi)存由多個線程共享，所以存儲的數(shù)據(jù)不是線程安全的。

棧區(qū)（Stack Area）

對每個線程會單獨創(chuàng)建一個運行時棧。對每個函數(shù)呼叫會在棧內(nèi)存生成一個棧幀(Stack Frame)。所有的局部變量將在棧內(nèi)存中創(chuàng)建。棧區(qū)是線程安全的，因為它不是一個共享資源。棧幀被分為三個子實體：

• 局部變量數(shù)組 – 包含多個與方法相關(guān)的局部變量并且相應(yīng)的值將被存儲在這里。

• 操作數(shù)棧 – 如果需要執(zhí)行任何中間操作，操作數(shù)棧作為運行時工作區(qū)去執(zhí)行指令。

• 幀數(shù)據(jù) – 方法的所有符號都保存在這里。在任意異常的情況下，catch塊的信息將會被保存在幀數(shù)據(jù)里面。

PC寄存器

每個線程都有一個單獨的PC寄存器來保存當前執(zhí)行指令的地址，一旦該指令被執(zhí)行，pc寄存器會被更新至下條指令的地址。

本地方法棧

本地方法棧保存本地方法信息。對每一個線程，將創(chuàng)建一個單獨的本地方法棧。

3. 執(zhí)行引擎

分配給運行時數(shù)據(jù)區(qū)的字節(jié)碼將由執(zhí)行引擎執(zhí)行。執(zhí)行引擎讀取字節(jié)碼并逐段執(zhí)行。

解釋器

解釋器能快速的解釋字節(jié)碼，但執(zhí)行卻很慢。 解釋器的缺點就是,當一個方法被調(diào)用多次，每次都需要重新解釋。

JIT編譯器

JIT編譯器消除了解釋器的缺點。執(zhí)行引擎利用解釋器轉(zhuǎn)換字節(jié)碼，但如果是重復(fù)的代碼則使用JIT編譯器將全部字節(jié)碼編譯成本機代碼。本機代碼將直接用于重復(fù)的方法調(diào)用，這提高了系統(tǒng)的性能。

• 中間代碼shengchengqi【提示違禁詞了】 – 生成中間代碼

• 代碼優(yōu)化器 – 負責優(yōu)化上面生成的中間代碼

• 目標代碼shengchengqi【提示違禁詞了】 – 負責生成機器代碼或本機代碼

• 探測器(Profiler) – 一個特殊的組件，負責尋找被多次調(diào)用的方法。

垃圾回收器:

收集并刪除未引用的對象?？梢酝ㄟ^調(diào)用”System.gc()”來觸發(fā)垃圾回收，但并不保證會確實進行垃圾回收。JVM的垃圾回收只收集哪些由new關(guān)鍵字創(chuàng)建的對象。所以，如果不是用new創(chuàng)建的對象，你可以使用finalize函數(shù)來執(zhí)行清理。

Java本地接口 (JNI): JNI 會與本地方法庫進行交互并提供執(zhí)行引擎所需的本地庫。

本地方法庫:它是一個執(zhí)行引擎所需的本地庫的集合。

看完上述內(nèi)容，你們掌握Java常見知識點中的Jvm架構(gòu)的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)-成都網(wǎng)站建設(shè)公司行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

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