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JVM的组成和运行原理是什么？
JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写。
1、JVM的组成：
JVM 由类加载器子系统、运行时数据区、执行引擎以及本地方法接口组成。
2、JVM的运行原理：
JVM是java的核心和基础，在java编译器和os平台之间的虚拟处理器。它是一种基于下层的操作系统和硬件平台并利用软件方法来实现的抽象的计算机，可以在上面执行java的字节码程序。java编译器只需面向JVM，生成JVM能理解的代码或字节码文件。Java源文件经编译器，编译成字节码程序，通过JVM将每一条指令翻译成不同平台机器码，通过特定平台运行。
简述jvm工作原理
Java是一种技术，它由四方面组成：Java编程语言、Java类文件格式、Java虚拟机和Java应用程序接口(Java API)。
运行期环境代表着Java平台，开发人员编写Java代码(.java文件)，然后将之编译成字节码(.class文件)，再然后字节码被装入内存，一旦字节码进入虚拟机，它就会被解释器解释执行，或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行。
Java平台由Java虚拟机和Java应用程序接口搭建，Java语言则是进入这个平台的通道，用Java语言编写并编译的程序可以运行在这个平台上。
在Java平台的结构中, 可以看出，Java虚拟机(JVM) 处在核心的位置，是程序与底层操作系统和硬件无关的关键。它的下方是移植接口，移植接口由两部分组成：适配器和Java操作系统, 其中依赖于平台的部分称为适配器；JVM 通过移植接口在具体的平台和操作系统上实现；在JVM 的上方是Java的基本类库和扩展类库以及它们的API， 利用Java API编写的应用程序(application) 和小程序(Java applet) 可以在任何Java平台上运行而无需考虑底层平台, 就是因为有Java虚拟机(JVM)实现了程序与操作系统的分离，从而实现了Java 的平台无关性。
JVM在它的生存周期中有一个明确的任务，那就是运行Java程序，因此当Java程序启动的时候，就产生JVM的一个实例；当程序运行结束的时候，该实例也跟着消失了。下面我们从JVM的体系结构和它的运行过程这两个方面来对它进行比较深入的研究。
1、Java虚拟机的体系结构
·每个JVM都有两种机制：
①类装载子系统：装载具有适合名称的类或接口
②执行引擎：负责执行包含在已装载的类或接口中的指令
·每个JVM都包含：
方法区、Java堆、Java栈、本地方法栈、指令计数器及其他隐含寄存器
2、Java代码编译和执行的整个过程
也正如前面所说，Java代码的编译和执行的整个过程大概是：开发人员编写Java代码(.java文件)，然后将之编译成字节码(.class文件)，再然后字节码被装入内存，一旦字节码进入虚拟机，它就会被解释器解释执行，或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行。
（1）Java代码编译是由Java源码编译器来完成，也就是Java代码到JVM字节码（.class文件）的过程。
2）Java字节码的执行是由JVM执行引擎来完成
Java代码编译和执行的整个过程包含了以下三个重要的机制:
·Java源码编译机制
·类加载机制
·类执行机制
（1）Java源码编译机制
Java 源码编译由以下三个过程组成：
①分析和输入到符号表
②注解处理
③语义分析和生成class文件
最后生成的class文件由以下部分组成：
①结构信息：包括class文件格式版本号及各部分的数量与大小的信息
②元数据：对应于Java源码中声明与常量的信息。包含类/继承的超类/实现的接口的声明信息、域与方法声明信息和常量池
③方法信息：对应Java源码中语句和表达式对应的信息。包含字节码、异常处理器表、求值栈与局部变量区大小、求值栈的类型记录、调试符号信息
（2）类加载机制 JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的
深入理解jvm原理之逃逸分析
最近一直在学习Java虚拟机原理，觉得有意思的地方就写个文章记录下来。优胜劣汰是自然界的发展，适用到Java虚拟机也不为过，jvm过了生存下去，一直在自我进化，Java虚拟机也在不停的进化和优化，有的是基于执行代码的优化，例如指令重排序等等；有的是基于分析技术，例如关系分析或者逃逸分析等等，今天就重点介绍一下jvm中的分析技术优化—逃逸分析；内容大部分源自于《深入理解Java虚拟机》；
逃逸分析一般分为两种：一种基本行为就是分析对象的动态作用域，当一个对象在方法中定义后，它可能被外部的方法所引用，例如作为调用参数传入了其他对象中，称为方法逃逸；甚至被外部线程所引用，例如赋值给变量或可以在其他线程中访问的变量，这种优化行为称为线程逃逸；
概念归概念，最终效果怎么样，肯定还需要是骡子是马拉出来遛遛，总牛的理论需要落地检验，说程序员的话，也就是一个对象不会逃逸到方法或者线程之外后，这个变量会进行一些高效的优化；实现方式一般有下面几种；
栈上分配：无论是C#还是Java的程序员，大家都知道，对象会创建在Java堆上，而Java堆中的对象对线程（Java线程）是共享和可见的，而虚拟机的垃圾回收就是回收对象不再适用的对象，无论哪种垃圾回收器，都需要需要筛选和整理可回收的对象，回收和整理要耗费很长时间，如果确定一个方法不会逃逸出方法之外，那就让这个对象直接分配在栈上，而对象所占用的空间也会随着帧栈的出栈而销毁，垃圾回收系统的压力会就变的小了；
消除同步：线程同步本身就是一个相对耗时的过程（至于为什么耗时，可以查询用户线程和内核线程相关知识），如果确认一个对象不会被其他线程访问；那么变量的读写就不会和其他线程竞争，对于这种变量实施的同步可以消除；
标量替换：标量又称scalar是指一个数据已经无法再分解成更小的数据来表示了，Java虚拟机中的原始数据例如int,long,等值类型以及reference类型，都不能再进一步分解，他们就可以称为标量，相对的，它们如果可以继续分解，那就是称为聚合量又称Aggregate，Java对象就是典型的聚合量，如果把一个对象拆散，根据程序访问情况，将其使用到的成员变量类型变成基本类型代替，如果jvm逃逸分析中发现这个对象不会外部对象使用，那程序执行的就不会创建该对象，为改为创建它的若干个被这个方法使用的成员变量来代替（栈上创建的数据，又很大的概率会被jvm分配至物理机的高速寄存器中存储），这个也为后续进一步的优化创造了条件；
逃逸分析很多优势还在陆陆续续发现，Java8已经默认开启了逃逸分析， -XX:+DoEscapeAnalysis 开启或者关闭这个选项；都是干活，后续上带么和截图来验证一下；
原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/285236.html
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