JVM 系列 —— JVM 基础

这是 JVM 系列的第一篇，见 JVM 系列。

写在前面

最近想把之前学习 JVM 做的笔记整理一下，想写一个 JVM 的系列，主要包括以下部分：

• JVM 基础
• 类文件格式
• 类加载
• java 运行时数据区
• 对象
• JMM
• GC 基础知识
• GC 常用垃圾回收器
• GC 调优的问题

目的就是想复习一下知识点，然后巩固一下基础。很多东西不去用不去深入探究就会忘记。所以还是想再记录一下。

java 从编码到执行

首先，一个 java 文件从编码到运行的流程是一个怎样的流程，在 java 编程里面，我们最常用的命令就是 java 和 javac，我们会先执行 javac 编译 .java 文件，通过编译器翻译成 java 字节码文件即 .class 文件，然后我们再通过 java 命令就可以让某个程序跑起来。所以这两个命令就代表了从编码到执行的两个过程，如下图：

对于 java 命令的操作，流程上是经过类加载器加载到内存(运行时数据区域)当中，然后再通过执行引擎（包括字节码解释器和 JIT（just in time）即时编译器）翻译成机器码，也就是操作系统指令集交给 CPU 去执行，这个过程中会调用到不同语言为 java提供的接口，即本地方法接口，native 接口。所以看起来 JVM 是个最低配的计算机系统。

jvm 是跨语言的平台，就是不同的操作系统对应不同的 jvm 版本，不同的操作系统的指令集和数据接口都有着差异，jvm 屏蔽了这样的差异细节，统一模拟成一个虚拟平台。java 是跨平台的语言，也就是说跟平台无关，只有 jvm 才与平台相关。

常见的 jvm 实现

jvm 是一种规范，不同的厂商，根据这个规范做出了不同的实现，我们常用的就是 oracle 的 Hotspot jvm。实际上还有其他厂商的实现：

• Hotspot
• J9 (IBM)
• Microsoft VM
• Taobao VM - hotspot 的深度定制版，修改了大量源码
• Azul zing - ZGC

JRE 和 JDK

用一张图来表示最直观和清晰：