Java JVM虛擬機是如何運行的

本篇文章為大家展示了Java JVM虛擬機是如何運行的，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

一：JVM基礎概念

         JVM(Java虛擬機)一種用于計算設備的規范，可用不同的方式（軟件或硬件）加以實現。編譯虛擬機的指令集與編譯微處理器的指令集非常類似。Java虛擬機包括一套字節碼指令集、一組寄存器、一個棧、一個垃圾回收堆和一個存儲方法域。

         Java虛擬機(JVM)是可運行Java代碼的假想計算機。只要根據JVM規格描述將解釋器移植到特定的計算機上，就能保證經過編譯的任何Java代碼能夠在該系統上運行。

下面看下Jvm的體系結構圖：

二：解釋型語言和編譯型語言的聯系與區別。

編譯型語言是通過編譯器將程序編譯成目標機器所能識別的機器碼，而解釋型語言不需要編譯過程，由該語言的解釋器讀取腳本，按照語法規則進行解釋，然后調用解釋器內建的命令(或者庫函數)。例如，C語言的printf()函數經過靜態編譯后，printf()所需的所以代碼都以機器碼的形式寫入可執行文件中，shell在執行程序時，在指定路徑搜索該文件，然后加載器(Loader)加載該程序的ELF文件到內存中，跳轉到程序入口，將控制權交由該程序。

動態編譯的情況有些不同。由于printf()是很常用的函數，系統將常用函數集中起來做成庫，當我寫一個Myprintf()函數時調用printf() 時，動態編譯后形成的ELF文件不會包含printf()相關的代碼，但是會有些信息告訴系統：“我的程序將會調用printf(),因此我需要printf()的地址”。加載ELF文件后，首先運行動態連接器(ldd)，ldd知道程序依賴的動態庫，系統中如果沒有加載該動態庫，就會通知系統加載該庫，并把庫函數的入口地址綁定到程序需要的地方，然后跳轉到程序入口地址，開始運行程序。這里，我們所寫的程序一經編譯，就變成特定機器的機器碼和一些附屬信息(符號表，地址，變量值等)，然后通過系統加載運行機制就變成“動態程序”——進程。

解釋型語言的執行過程離不開解釋器，python，perl，ruby等等。所以腳本的第一行一般是#/usr/bin/×××。×××代表了各語言相應的解釋器。腳本一般由表達式(expression)和Block of expressions組成，解釋器首先要做的就是分析并理解表達式結構，形成“執行序列”。這個“執行序列”是中立的，不針對任何native machine，所以“可移植性”高。這里不用“字節碼”代替“執行序列”是考慮到在jvm中有字節碼的概念，他們之間有顯著的不同。決定執行序列是解釋器最主要的作用。假設，python輸出的函數為python_print()，那么python解釋器在“解釋”腳本時遇到這個表達式就將調用系統的print()函數執行輸出操作。你也可以把腳本理解成高級配置文件，這個文件指導python解釋器如何運行，解釋器內部已經制訂了“如何”運行的若干規則。

三：Java的執行過程

JVM執行Java程序要比上述兩個復雜，因為它已經被稱作machine了。下圖是JVM的結構框圖。主要包含：垃圾回收器，類加載子系統，執行引擎，運行時數據區等。

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