JVM初学笔记

• JVM概念

　　　　JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。

　　　　JVM屏蔽了与具体平台相关的信息，Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（.class字节码）即可，这就是java语言跨平台这一优点的由来。

• JVM产品

　　　　目前主流的JVM有Oracle / Sun公司的HotSpot VM,JRockit VM,IBM的J9 VM。其中HotSpot 是绝对的主流，下文也是根据它做的分析。

• JDK,JRE,JVM之间的关系
  

　　　　JRE包含JVM和一些java API;
　　　　JDK包含JRE和一些java开发工具和监控工具；

• JVM结构

　　　      

　　　　由上图可见，JVM有四个部分：类加载器子系统、运行时数据区域（内存空间）、执行引擎和本地方法接口。

　　　　其中：内存空间有五个部分：java堆、方法区、java栈、本地方法栈和程序计数器。

1. 类加载器子系统（classloader）
   负责把编译好的.class文件加载到内存（方法区）中。
   

2. 执行引擎
   JVM执行java字节码文件的核心。主要有四种执行方式：解释执行、编译执行、自适应优化执行和硬件芯片执行。
   

3. 本地方法接口（JNI---java native interface）
   JNI主要有两种使用场景：
   a) 在方法中调用非java语言开发的　　
   b) 在方法中用java直接操作硬件平台
   本地方法的缺点：不方便而且不安全，也丢失了java的跨平台特性。

4. 运行时数据区域（内存空间）

　　　　由上图可以看出，java堆和方法区是所有线程共享的，需要注意同步问题。java栈、本地方法栈和程序计数器都是线程私有的。
　　　　a) java堆：存储对象实例和数组值，通过new创建的对象实例都是存在这里的。
　　　　　　
　　　　java堆主要分了两大部分：年轻代和老年代
　　　　年轻代：新创建的对象实例在伊甸园区（正如起名，繁衍新生之地）存储，如果空间不足了会把其中还存活的对象移动到两个幸存区（s0好s1是对称的，没有先后关系）

　　　　老年代：历经几次GC后还存活的对象会移至老年代
　　　　b) 方法区：
　　　　　　主要存储JVM加载的类信息，静态变量，final修饰的类、方法及变量。
　　　　　　方法区对应了JVM的持久代（PermanetGeneration）
　　　　c) java栈：

　　　　　　主要存储执行中java方法的参数、局部变量、操作数和中间结果等。
　　　　　　每个方法被执行时都会同时创建一个栈帧（ Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息，每一个方法被调用直至执行完成的过程，
　　就对应着一个栈帧在java栈中从入到出栈的过程。

　　　　d) 本地方法栈

　　　　　　存储native方法调用的状态，用于本地方法的执行
　　　　e) 程序计数器

　　　　　　类似与CPU中的pc寄存器，用来存储指令地址（执行java方法时），如果执行的是本地方法，则值为Undefined。

• JVM的生命周期