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  • 基础篇-初识JVM
  • 基础篇-Java虚拟机的组成

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  • JVM的定义
  • 作用
  • 功能
  • 组成

1、定义

JVM 指的是Java虚拟机（ Java Virtual Machine ）。JVM 本质上是一个运行在计算机上的程序，他的职责是运行Java字节码文件，Java虚拟机上可以运行Java、Kotlin、Scala、Groovy等语言。

启动这个程序：

package q1jvm;

import java.io.IOException;

//用java命令启动一个jvm进程，执行程序
public class C01JVM {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.in.read();
    }
}

任务管理器中启动的Java进程，其实是一个虚拟机进程，它会执行我们编写好的代码。

通过jps命令也可以看到java进程，jps是JDK自带的一共显示Java进程的小工具：

只要能编译成Java字节码文件的语言，Java虚拟机都可以运行。下图是Groovy语言在Java虚拟机上成功运行的结果：

2、作用

为了支持Java中Write Once，Run Anywhere；编写一次，到处运行的跨平台特性。

对于C/C++这类语言来说，需要将源代码编译成对应平台（不同的操作系统+CPU架构)的机器码，才能让计算机运行。不满足一次编译，到处运行的跨平台特性。

但是Java语言不同，Java语言将源代码编译成字节码文件之后，就可以交由不同平台下已经安装好的Java虚拟机。Java虚拟机会将字节码指令实时解释成机器码。这样就满足了一次编译（编译成字节码），到处运行的跨平台特性。

3、功能

• 解释和运行，对字节码文件中的指令，实时的解释成机器码，让计算机执行。
• 内存管理，自动为对象、方法等分配内存，自动的垃圾回收机制，回收不再使用的对象。
• 即时编译，对热点代码进行优化，提升执行效率。

执行以下代码：

package q1jvm;

//-Xint 禁止JIT即时编译器优化
public class C03Usage {
    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();

        C03Usage test = new C03Usage();
        test.jitTest();

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("执行耗时:" + (end - start) + "ms");
    }

    public int add (int a,int b){
        return a + b;
    }

    public int jitTest(){
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            sum = add(sum,100);
        }
        return sum;
    }
}

加上JIT即时编译优化之后，代码执行只需要3ms。但是如果加上-Xint参数关闭即时编译器优化，执行时间需要233ms。

4、组成

• 编译器：不属于Java虚拟机的一部分，负责将源代码文件编译成字节码文件。
• 类加载子系统，负责将字节码文件读取、解析并保存到内存中。其核心就是类加载器。
• 运行时数据区，管理JVM使用到的内存。
• 执行引用，分为解释器 解释执行字节码指令；即时编译器 优化代码执行性能； 垃圾回收器 将不再使用的对象进行回收。
• 本地接口，保存了本地已经编译好的方法，使用C/C++语言实现。

5、常见的JVM

总结

1、JVM 指的是Java虚拟机，本质上是一个运行在计算机上的程序，他的职责是运行Java字节码文件，作用是为了支持跨平台特性。

2、JVM的功能有三项：第一是解释执行字节码指令；第二是管理内存中对象的分配，完成自动的垃圾回收；第三是优化热点代码提升执行效率。

3、JVM组成分为类加载子系统、运行时数据区、执行引擎、本地接口这四部分。

4、常用的JVM是Oracle提供的Hotspot虚拟机，也可以选择GraalVM、龙井、OpenJ9等虚拟机。