在成都軟件開發(fā)的過(guò)程中，了解Java虛擬機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)是非常重要的。Java虛擬機(jī)（JVM）是Java程序運(yùn)行的核心，它負(fù)責(zé)將Java字節(jié)碼文件解釋執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的特性。本文將為您詳細(xì)介紹Java虛擬機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，幫助您在成都軟件開發(fā)過(guò)程中更好地理解和應(yīng)用這一關(guān)鍵技術(shù)。
Java虛擬機(jī)(JVM)是一種程序，它通過(guò)提供執(zhí)行此過(guò)程的運(yùn)行時(shí)環(huán)境來(lái)解釋Java字節(jié)碼以作為程序運(yùn)行。此外，這與其操作環(huán)境是分開的，支持“一次編寫，隨處運(yùn)行”的理念。
使用Java的最重要的好處之一是使用JVM在任何操作環(huán)境中運(yùn)行Java程序。在接下來(lái)的部分中，我們將討論JVM的用途以及理解它的基礎(chǔ)知識(shí)。
Java虛擬機(jī)是一種病毒式傳播且廣泛使用的工具，由Java公司和開源社區(qū)的開發(fā)人員維護(hù)。Sun Microsystems決定開源Java，從而開發(fā)了OpenJDK。OpenJDK的持續(xù)使用和支持主要是由于 Oracle 開發(fā)人員承擔(dān)的大量工作量。
Java虛擬機(jī)有兩個(gè)主要用途；第一個(gè)是為Java程序提供一種在任何環(huán)境中運(yùn)行的方法。二是維護(hù)和優(yōu)化程序內(nèi)存。
在Java誕生之初，“一次編寫，隨處運(yùn)行”的哲學(xué)是一個(gè)突破性的變化，它改變了程序開發(fā)的格局。在這種新理念之前編寫的程序只能在指定的目標(biāo)平臺(tái)上運(yùn)行。相反，由開發(fā)人員管理程序的內(nèi)存，這是非常耗時(shí)的。
這一變化意味著開發(fā)人員在編碼時(shí)需要考慮一件不那么復(fù)雜的事情。此外，這種新方法支持“一次編寫，隨處運(yùn)行”的開發(fā)人員原則，無(wú)需為獨(dú)特的操作環(huán)境重寫代碼。
JVM通常被認(rèn)為具有雙重定義——技術(shù)定義和非正式定義——意在根據(jù)用戶及其行為闡明其用途。
JVM技術(shù)定義：JVM是為Java代碼執(zhí)行提供運(yùn)行時(shí)環(huán)境的軟件程序規(guī)范。
JVM非正式定義：JVM使用配置的設(shè)置運(yùn)行Java程序，以在執(zhí)行期間管理程序資源。
將JVM視為在計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上運(yùn)行以控制Java應(yīng)用程序的資源使用的進(jìn)程是很常見的。JVM規(guī)范描述了構(gòu)建執(zhí)行這些任務(wù)的程序所需的要求。
與JVM最常見的交互是觀察內(nèi)存使用的“堆和堆?！辈⒄{(diào)整JVM的內(nèi)存設(shè)置。
JVM的內(nèi)存是通過(guò)垃圾收集來(lái)管理的，這與以前的語(yǔ)言使用的方法形成對(duì)比。過(guò)去，程序存儲(chǔ)是留給開發(fā)人員的任務(wù)。
垃圾收集是一個(gè)持續(xù)監(jiān)視程序未使用內(nèi)存并將其刪除以提高性能的過(guò)程。垃圾收集過(guò)程在JVM內(nèi)部處理，而不是在程序中處理。此垃圾收集過(guò)程使用開發(fā)人員和運(yùn)營(yíng)商的規(guī)范以供各個(gè)程序使用。
以前的語(yǔ)言，如C、C++和其他語(yǔ)言被認(rèn)為“接近金屬”，這意味著它們的執(zhí)行速度要快得多。此外，這些語(yǔ)言可以直接管理程序的內(nèi)存，而Java代碼則不能。
Java將其留給了JVM，這是一個(gè)在其誕生之初就受到抨擊的概念，因?yàn)樗拗屏顺绦騿T對(duì)內(nèi)存管理的控制。
從那時(shí)起，Java在改進(jìn)垃圾收集和內(nèi)存管理過(guò)程方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在一致的支持和發(fā)展之間，該過(guò)程得到了極大的改進(jìn)，并將繼續(xù)這樣做，使景觀變得平坦。
Java虛擬機(jī)使用所謂的Just-In-Time編譯器，它可以將字節(jié)碼編譯成適用于操作環(huán)境的機(jī)器碼。這樣做是為了提高在JVM中運(yùn)行的代碼的執(zhí)行速度。
了解Java虛擬機(jī)的體系結(jié)構(gòu)及其功能會(huì)更容易理解。在本文的其余部分，我們將討論JVM的工作原理，以及該架構(gòu)如何影響Java程序的運(yùn)行方式。
類加載器用于加載類文件。類加載器需要類文件來(lái)執(zhí)行其三個(gè)主要功能，即鏈接、加載和初始化。
JVM方法區(qū)是運(yùn)行java程序需要不同類型的類結(jié)構(gòu)的地方。
所有對(duì)象、相關(guān)實(shí)例變量和數(shù)組都作為公共內(nèi)存存儲(chǔ)在堆中，并在多個(gè)線程之間共享。創(chuàng)建線程是為了分離不同的內(nèi)存任務(wù)，因此在共享/公共內(nèi)存之外保持分離。
JavaLanguage Stacks存儲(chǔ)局部變量，它是部分結(jié)果。每個(gè)線程都有自己的JVM棧，隨著線程的創(chuàng)建而創(chuàng)建。當(dāng)方法調(diào)用開始時(shí)，將創(chuàng)建一個(gè)新框架，然后在方法調(diào)用完成時(shí)將其刪除。
PC 寄存器存儲(chǔ)當(dāng)前執(zhí)行指令的Java虛擬機(jī)的地址。在Java中，每個(gè)線程都有自己的PC寄存器。
本機(jī)方法堆棧通過(guò)使用本機(jī)庫(kù)保存用另一種語(yǔ)言而不是Java編寫的本機(jī)代碼的指令。
執(zhí)行引擎是一種用于測(cè)試硬件、軟件或完整系統(tǒng)的軟件；它這樣做時(shí)不會(huì)保留有關(guān)被測(cè)產(chǎn)品的任何信息。
本機(jī)方法接口是一個(gè)編程框架，允許在JVM中運(yùn)行Java代碼以調(diào)用庫(kù)和本機(jī)應(yīng)用程序。
Native Libraries是Execution Engine需要的C語(yǔ)言等Native Libraries的集合。
Java虛擬機(jī)錯(cuò)誤，也稱為JVM錯(cuò)誤，歸類為Java虛擬機(jī)產(chǎn)生的錯(cuò)誤。當(dāng)出現(xiàn)此類錯(cuò)誤時(shí)，通常意味著計(jì)算機(jī)無(wú)法讀取或理解代碼。
Java機(jī)器啟動(dòng)器錯(cuò)誤是由于所需組件在JVM啟動(dòng)時(shí)不可用而導(dǎo)致的。例如，如果任何所需的類在啟動(dòng)時(shí)不存在，JVM將拋出啟動(dòng)器錯(cuò)誤以警告用戶或操作員該問(wèn)題。這發(fā)生在啟動(dòng)完成之前，通常是無(wú)法完成啟動(dòng)的結(jié)果。
總結(jié)一下，讓我們回顧一下這篇文章中最重要的要點(diǎn)。我們已經(jīng)討論了很多關(guān)于JVM的問(wèn)題，但有一些關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)該比其他部分更突出，因?yàn)樗鼈兪抢斫膺@些概念的基礎(chǔ)。
JVM的完整形式是Java虛擬機(jī)。JVM是將Java字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言的引擎。
Java中的JVM架構(gòu)包含類加載器、方法區(qū)、堆、JVM語(yǔ)言棧、PC寄存器、本地方法棧、執(zhí)行引擎、本地方法接口、本地方法庫(kù)。
在JVM中，Java代碼被編譯為能夠在不同機(jī)器上解釋的字節(jié)碼。
JIT代表即時(shí)編譯器，是Java虛擬機(jī)(JVM)的一部分，用于加快執(zhí)行時(shí)間。
與其他編譯器機(jī)器相比，Java中的JVM可能執(zhí)行速度較慢。
總之，在成都軟件開發(fā)過(guò)程中，掌握J(rèn)ava虛擬機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于提高程序性能和穩(wěn)定性具有重要意義。希望通過(guò)本文的介紹，您能對(duì)Java虛擬機(jī)有更深入的了解，為您的軟件開發(fā)工作提供有力支持。
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