JVM基础知识
JVM基础知识1
Java虚拟机（JVM）及其体系结构
JVM介绍
Java虚拟机是提供运行时环境以驱动Java代码或应用程序的引擎。它将Java字节码转换为机器语言。JVM是Java运行环境（JRE）的一部分。在其他编程语言中，编译器为特定系统生成机器代码。但是，Java编译器会为称为Java虚拟机的虚拟机生成代码。
JVM的工作方式
首先，将Java代码编译为字节码。该字节码在不同的机器上被解释
在主机系统和Java源代码之间，字节码是一种中间语言。
JVM负责分配内存空间。
JVM架构
了解JVM的体系结构（包含类加载器，内存区域，执行引擎等）
1）ClassLoader
类加载器是用于加载类文件的子系统。它执行三个主要功能，即。加载，链接和初始化。
2）方法范围
JVM方法区存储类结构，如元数据，常量运行时池和方法代码。
3）堆
所有对象，相关的实例变量和数组都存储在堆中。该内存是通用的，并且在多个线程之间共享。
4）JVM语言堆栈
Java语言堆栈存储局部变量，这是部分结果。每个线程都有自己的JVM堆栈，并在创建线程时同时创建。每当调用方法时，都会创建一个新框架，并在方法调用过程完成后将其删除。
5）PC寄存器
PC寄存器存储当前正在执行的Java虚拟机指令的地址。在Java中，每个线程都有其单独的PC寄存器。
6）本机方法栈
本机方法堆栈根据本机库保存本机代码的指令。它是用另一种语言而不是Java编写的。
7）执行引擎
它是用于测试硬件，软件或完整系统的一种软件。测试执行引擎从不携带有关被测产品的任何信息。
8）本机方法界面
本机方法接口是一个编程框架。它允许在JVM中运行的Java代码由库和本机应用程序调用。
9）本地方法库
本机库是执行引擎所需的本机库（C，C ++）的集合。
软件代码编译与执行过程
为了编写和执行软件程序，您需要以下内容
1）编辑器 –要在其中键入程序，可以使用记事本
2）编译器 –将您的高级语言程序转换为本地机器代码
3）链接器 –将主程序中引用的不同程序文件组合在一起。
4）加载程序 –要将文件从辅助存储设备（如硬盘，闪存驱动器，CD ）加载到RAM中以执行。当您执行代码时，加载会自动完成。
5）执行 –由操作系统和处理器处理的代码的实际执行。
C代码编译与执行过程
了解Java中的Java编译过程。首先让我们快速了解一下C中的编译和链接过程。
假设在主函数中，您已经调用了两个函数f1和f2。主要功能存储在文件a1.c中。
函数f1存储在文件a2.c中
函数f2存储在文件a3.c中
所有这些文件（即a1.c，a2.c和a3.c）都馈送到编译器。其输出是对应的目标文件，它们是机器代码。
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下一步是借助链接器将所有这些目标文件集成到单个.exe文件中。链接器会将所有这些文件合并在一起，并生成.exe文件。
在程序运行期间，加载程序会将a.exe加载到RAM中以供执行。
Java VM中的Java代码编译和执行
让我们看一下JAVA的过程。在您的主体中，您有两种方法f1和f2。
- 主要方法存储在文件a1.java中
- f1作为a2.java存储在文件中
- f2作为a3.java存储在文件中
编译器将编译这三个文件，并生成3个对应的.class文件，该文件由BYTE代码组成。与C不同，没有链接完成。
Java VM或Java虚拟机位于RAM上。在执行期间，使用类加载器将类文件带到RAM中。验证BYTE代码是否存在安全漏洞。
接下来，执行引擎会将字节码转换为本机代码。这只是在及时编译。这是Java相对较慢的主要原因之一。
注意： JIT或即时编译器是Java虚拟机（JVM）的一部分。它同时解释字节代码中具有相似功能的部分。
为什么Java既是解释语言又是编译语言？
编程语言分类为
- 高级语言举例 C ++，Java
- 中级语言 C
- 低级语言汇编
- 最后是最低级别的机器语言。
甲编译器是一个程序，它的程序从到另一种语言中的一个电平转换。将C ++程序转换为机器代码的示例。
Java编译器将高级Java代码转换为字节码（这也是机器代码的一种）。
一种解释是一个程序，它在一个级别到另一个编程语言编写的程序转换**同一水平。**将Java程序转换为C ++的示例
在Java中，即时代码生成器将字节码转换为具有相同编程级别的本机代码。
因此，Java既是编译语言，也是解释语言。
为什么Java速度慢？
Java缓慢背后的两个主要原因是
- 动态链接：与C不同，每次在Java中运行程序时，链接都是在运行时完成的。
- 运行时解释器：将字节码转换为本地机器代码是在Java的运行时完成的，这进一步降低了速度
但是，最新版本的Java在很大程度上解决了性能瓶颈。
总结：
- JVM的完整形式是Java虚拟机。JVM是驱动Java代码的引擎。它将Java字节码转换为机器语言。
- 在JVM中，Java代码被编译为字节码。该字节码在不同的机器上被解释
- JIT代表即时编译器。JIT是Java虚拟机（JVM）的一部分。用于加快执行时间
- 与其他编译器计算机相比，Java执行速度可能较慢。