浅谈Java JVM

Java虚拟机（Java Virtual Machine，简称JVM）是Java语言的核心组成部分，它是一个抽象的计算机，负责执行Java字节码指令。JVM是Java平台无关性的基石，它为Java代码提供了一个标准的运行环境，使Java程序能够在任何安装了JVM的设备上运行，实现了“一次编写，到处运行”的理念。

JVM主要由以下部分组成：

1. 类加载器（Class Loader）：负责查找和装载类文件，将.class文件的二进制数据加载到JVM的方法区内，形成类模板。

2. 运行时数据区（Runtime Data Area）：

   • 方法区（Method Area）：存储类信息（如字段、方法、常量池等）、类加载器引用、类型初始化信息等。
   • 堆（Heap）：存储对象实例，所有线程共享这块区域，GC（Garbage Collection）在这里进行垃圾回收。
   • 虚拟机栈（VM Stack）：每个线程拥有自己的栈，用于存放局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
   • 本地方法栈（Native Method Stack）：和虚拟机栈类似，但是服务于本地方法调用。
   • 程序计数器（Program Counter Register）：记录当前线程执行的字节码行号。

   • 执行引擎（Execution Engine）：负责解释或编译字节码并执行。现代JVM通常采用即时编译器（Just-In-Time Compiler，JIT）将热点代码编译成本地机器指令，以提高执行效率。

   • 本地接口（Native Interface）：允许Java代码调用操作系统或硬件的本地方法。

   • 垃圾回收系统（Garbage Collector）：自动管理内存分配与回收，减轻程序员的负担。通过可达性分析算法找出不再使用的对象，回收其占用的内存。

下图可以大致描述 JVM 的结构：

JVM为Java程序提供了内存管理、安全检查、异常处理、线程调度等一系列底层支持，确保Java程序能够在不同操作系统和硬件架构上稳定、高效地运行。