JVM(Java Virtual Machine)是一個抽象的機器。它是一種提供運行時環境的規范，可以在其中執行 java 字節碼。

JVM 可用于許多硬件和軟件平臺(即 JVM 依賴于平臺)。

什么是JVM

這是：

一個規范，其中Java虛擬機的工作被指定。但是實現提供者可以獨立選擇算法。它的實現已經由 Oracle 和其他公司提供。

一個實現它的實現被稱為 JRE(Java 運行時環境)。

運行時實例每當您在命令提示符下編寫 java 命令來運行 java 類時，就會創建一個 JVM 實例。

它能做什么

JVM 執行以下操作：

加載代碼

驗證代碼

執行代碼

提供運行環境

JVM 為以下各項提供了定義：

存儲區

類文件格式

寄存器組

垃圾收集堆

致命錯誤報告等。

JVM架構

下面我們來了解一下JVM的內部架構。它包含類加載器、內存區、執行引擎等。

1.類加載器

Classloader是JVM的一個子系統，用于加載類文件。每當我們運行 java 程序時，它首先由類加載器加載。Java 中有三個內置的類加載器。

(1)Bootstrap ClassLoader：這是第一個類加載器，它是 Extension 類加載器的超類。它加載rt.jar文件，其中包含 Java 標準版的所有類文件，如 java.lang 包類、java.net 包類、java.util 包類、java.io 包類、java.sql 包類等。

(2)擴展類加載器：這是 Bootstrap 的子類加載器和系統類加載器的父類加載器。它加載位于$JAVA_HOME/jre/lib/ext目錄中的 jar 文件。

(3)System/Application ClassLoader：這是擴展類加載器的子類加載器。它從類路徑加載類文件。默認情況下，類路徑設置為當前目錄。您可以使用“-cp”或“-classpath”開關更改類路徑。它也稱為應用程序類加載器。

//Let's see an example to print the classloader name  
public class ClassLoaderExample  
{  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        // Let's print the classloader name of current class.   
        //Application/System classloader will load this class  
        Class c=ClassLoaderExample.class;  
        System.out.println(c.getClassLoader());  
        //If we print the classloader name of String, it will print null because it is an  
        //in-built class which is found in rt.jar, so it is loaded by Bootstrap classloader  
        System.out.println(String.class.getClassLoader());  
    }  
}     

輸出：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@4e0e2f2a 
null

這些是 Java 提供的內部類加載器。如果要創建自己的類加載器，則需要擴展 ClassLoader 類。

2.類(方法)區

類(方法)區存儲每個類的結構，例如運行時常量池、字段和方法數據、方法代碼。

3.堆

它是分配對象的運行時數據區。

4.堆棧

Java Stack 存儲幀。它保存局部變量和部分結果，并在方法調用和返回中起作用。

每個線程都有一個私有 JVM 堆棧，與線程同時創建。

每次調用方法時都會創建一個新框架。框架在方法調用完成時被銷毀。

5.程序計數器寄存器

PC(程序計數器)寄存器包含當前正在執行的Java虛擬機指令的地址。

6.本地方法棧

它包含應用程序中使用的所有本機方法。

7.執行引擎

它包含了：

虛擬處理器

解釋器：讀取字節碼流然后執行指令。

即時(JIT)編譯器：用于提高性能。JIT 同時編譯具有相似功能的部分字節碼，從而減少編譯所需的時間。這里，術語“編譯器”是指從 Java 虛擬機 (JVM) 的指令集到特定 CPU 的指令集的翻譯器。

8.Java 本地接口

Java Native Interface (JNI) 是一個框架，它提供了一個接口來與用另一種語言(如 C、C++、Assembly 等)編寫的另一個應用程序進行通信。Java 使用 JNI 框架將輸出發送到控制臺或與操作系統庫交互。

通過上述相信大家對JVM虛擬機的架構已經有所了解，若想了解更多相關知識，不妨來關注一下動力節點的Java虛擬機視頻，里面有更多的知識在等著大家去學習，希望對大家能夠有所幫助。