2.JVM架构及其生命周期
汗血盐车无人顾,千里空收骏骨。
——辛弃疾《贺新郎》
JVM架构及其生命周期
1. JVM的整体架构
HotSpot VM是目前市面上高性能虚拟机的代表作之一。
- 它采用
解释器与即时编译器并存
的架构。- 在今天,Java程序的运行性能早己脱胎换骨,已经达到了可以和c/C++程序一较高下的地步。
2. Java代码执行流程
3. JVM的架构模型
Java编译器输入的指令流基本上是一种
基于栈的指令集架构
,另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构
。
这两种架构之间的区别:
- 基于栈式架构的特点
- 设计和实现更简单,适用于资源受限的系统;
- 避开了寄存器的分配难题–使用零地址指令方式分配。
- 指令流中的指令大部分是零地址指令,其执行过程依赖于操作栈。
指令集更小,编译器容易实现。
不需要硬件支持,可移植性更好,更好实现跨平台
- 基于寄存器架构的特点
- 典型的应用是x86的二进制指令集:
比如传统的PC以及Android的Davlik虚拟机。
指令集架构则完全依赖硬件,可移植性差;
性能优秀和执行更高效;
- 花费更少的指令去完成一项操作。
- 在大部分情况下,基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主,而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主。
3.1 总结
由于跨平台性的设计,Java的指令都是根据栈来设计的。
不同平台CPU架构不同,所以不能设计为基于寄存器的。优点是跨平台,指令集小,编译器容易实现,缺点是性能下降,实现同样的功能需要更多的指令。
- 时至今日,尽管嵌入式平台已经不是Java程序的主流运行平台了(准确来说应该是HotSpot VM的宿主环境已经不局限于嵌入式平台了),那么为什么不将架构更换为基于寄存器的架构呢?
4. JVM生命周期
4.1 虚拟机的启动
Java虚拟机的启动是通过
引导类加载器(bootstrap class loader)创建一个初始类(initial class)来完成的
,这个类是由虚拟机的具体实现指定的。
4.2 虚拟机的执行
- 一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务–执行Java程序。
- 程序开始执行时他才运行,程序结束时他就停止。
执行一个所谓的Java程序的时候,真真正正在执行的是一个叫做Java虚拟机的进程。
4.3 虚拟机的退出
有以下几种情况:
- 程序正常执行结束
- 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
- 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止
- 某线程调用Runtime类或System类的exit方法,或Runtime类的halt方法,并且Java 安全管理器也允许这次exit或halt操作。
- 除此之外,JNI ( Java Native Interface)规范描述了用
JNI
Invocation API来加载或卸载Java虚拟机时,Java虚拟机的退出情况。
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