一、虚拟机

1. 虚拟机

1.1 什么是虚拟机？

1.2 虚拟机可以分为两类：

无论是系统虚拟机还是程序虚拟机，在上面运行的软件都被限制于虚拟机提供的资源中。

2. Java虚拟机

2.1 什么是Java虚拟机？

|   可以这样理解

2.2 Java虚拟机是干什么的？

2.3 Java虚拟机的主要特点

| "一次编译，到处运行"怎么理解？

对于不同的操作系统，Oracle提供了不同版本的JVM，所以只需要将程序编译成一个.class文件，就可以运行在不同操作系统的JVM上

2.4 指令集架构模型

• • 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；
  • JVM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。

| 由于跨平台性的设计，Java的指令都是根据栈来设计的。

• • 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；
  • 基于寄存器的指令集架构则完全依赖硬件，可移植性差；
  • 性能优秀，执行更高效；
  • 花费更少的指令去完成一项操作；
  • 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

二者区别：举例说明

| ****寄存器执行性能更好，为什么不更改成根据寄存器来设计？

• • 不同平台CPU架构不同，为了实现跨平台性，所以不能设计为基于寄存器的；
  • 基于栈设计实现要简单一些；
  • 基于栈在非资源受限平台(嵌入式)也是可以用的，没有必要更改。

2.5 JVM的生命周期

• • 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(虚拟机有不同公司开发的不同的版本)指定的。

• • 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。

• • 程序正常执行结束；
  • 程序在执行过程中遇到了异常(未被捕获)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安全管理也允许这次exit或halt操作。
  • JNI加载或卸载Java虚拟机，Java虚拟机退出

2.6 JVM整体结构

整体结构图

详细结构图