JVM實現(xiàn)機制及內(nèi)部基本概念
你對JVM實現(xiàn)機制是否熟悉，這里和大家分享一下，Window的JVM能把字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成Window系統(tǒng)的指令集，Linux的JVM能把字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成Linux系統(tǒng)的字節(jié)，同理還有Solaris，它們彼此之間是不能通用的。
1．JVM實現(xiàn)機制
Java虛擬機就是一個小的計算機，有自己的指令集，有自己的文件系統(tǒng)，管理內(nèi)部的表和數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)讀取class文件里面字節(jié)碼，然后轉(zhuǎn)換成不同操作系統(tǒng)的CPU指令，從而使得Java程序在不同的操作系統(tǒng)上順利的跑起來。所以Window的JVM能把字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成Window系統(tǒng)的指令集，Linux的JVM能把字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成Linux系統(tǒng)的字節(jié)，同理還有Solaris，它們彼此之間是不能通用的。
最早一款的原型雖然是Sun公司開發(fā)的，但發(fā)展到現(xiàn)在其實任何廠商都可以自己去實現(xiàn)一個虛擬機，用來讀取字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成OS指令。甚至我們可以認(rèn)為JVM跟Java編程語言都沒有關(guān)系，因為你自己哪怕用記事本寫一串字節(jié)碼，也可以讓JVM來解析運行，只要你的字節(jié)碼能通過JVM的驗證。
JVM的驗證其實是很嚴(yán)格的，這里只講一些有趣的地方。大家還記得Java的圖標(biāo)是一個杯咖啡麼？究其歷史我們也許可以查出為什么，但還有更顯而易見的方式是JVM怎么判斷一個文件是否是class文件？JVM的做法是讀取前4個字節(jié)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)，判斷是否等于0xCAFEBABE這個數(shù)。注意到這個單詞了麼？
“cafebabe”，代表著國外一種咖啡品牌，似乎叫做Peet’scoffee-baristas之類。創(chuàng)造Java的人為了方便記憶，選擇了這樣一個16進(jìn)制數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)class文件的頭，所以任何class文件都必須具有這4個字節(jié)的頭部。我們可以用DataInput這個接口的實現(xiàn)類來驗證一下，讀取任何一個class文件的***個int，int在Java里面是四個字節(jié)。轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制一定會是0xcafebabe的。
所以這里想告訴大家的是，JVM其實并沒有那么神秘，我們完全可以理解它的構(gòu)造。介紹完了JVM實現(xiàn)機制再來看一下JVM內(nèi)部的基本概念。
2.JVM內(nèi)部的基本概念
Java虛擬機內(nèi)部有一些概念，全部列舉是不現(xiàn)實的，太繁瑣也沒有意義。除非您真的想自己去做一個JVM。筆者只列舉部分概念：
首先我們來看一個叫做ReturnAddress的變量，它是JVM用來存儲方法出口或者說進(jìn)行跳轉(zhuǎn)的依據(jù)，把任何地址存入這個變量就一定會按照這個地址來跳轉(zhuǎn)。我們需要注意的就是finally有比方法return更高的賦值給ReturnAddress的優(yōu)先級。同時存在方法return和finallyreturn的話，一定是按照finally里面的return為準(zhǔn)。
JVM有自己的Heap，能被所有線程共享，存儲著所有的對象，內(nèi)存是動態(tài)被分配的。對于每個線程，擁有自己的Stack，棧里面存儲的單位叫做Frame（楨）。楨里面就記錄著零時變量、對象引用地址、方法返回值等數(shù)據(jù)。JVM還有一個叫做MethodArea的地方，存儲著一段一段的可執(zhí)行代碼，每一段就是一個方法體，也能被所有線程共享。所以我們說一個線程其實從run方法跑起來，跟它的類中聲明的其他方法是兩個概念。因為其他的方法包括的所有的對象，這個時候都充當(dāng)為資源被線程使用。
JVM有自己管理內(nèi)存的方案，因為它具有文件系統(tǒng)的功能，我們可以看成一個小型的數(shù)據(jù)庫，內(nèi)部有許許多多不同的表。表的字段可能是另外一張表的地址，也可以直接就是一個存儲數(shù)據(jù)值的地址值。JVM所有對運行時候類的解析驗證計算等管理工作，實際上都是在管理這些表的變動，如果我們從數(shù)據(jù)庫的角度來看，JVM所做的就是根據(jù)你的代碼來操作那么多個表***返回給你結(jié)果的過程。里面的表結(jié)構(gòu)包括class的表、field表、method表、attribute表等。本節(jié)關(guān)于JVM實現(xiàn)機制的內(nèi)容介紹到這里，請關(guān)注本文其他相關(guān)報道。
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