Java_JDK,JVM,JRE

Posted 2021-09-11 小企鹅推雪球!

文章目录

• • Java_JDK简介
  • Java_JVM简介
  • • Java_JVM中Class Loader(类加载器)
    • Java_JVM中的 Memory Areas
    • Java_JVM Execution Engine(执行引擎)
    • Java_Interpreter(解释器)
    • Java_JIT Compiler(即时编译器)
  • Java_JRE简介
  • • Java_JRE的组件

Java_JDK简介

1. JDK是(Java Development Kit)的缩写，是Java的开发工具包.
2. JDK是提供给Java开发人员使用的，包含了java的开发工具，也包括了JRE所有的开发,调试和建视应用程序的工具。所以安装了JDK，就不用在单独安装JRE了。

JDK的一些重要组件:

1. apt注解处理工具,后面会学到
2. javadoc文档生成器，可以自动从源代码生成说明文档
3. jar 归档器，将相关的类库打包到一个JAR文件中。还可以帮助管理JAR文件
4. jConsole Java监控和管理平台
5. jhat Java堆分析工具
6. jstack 打印Java线程的堆栈信息
7. keytool 策略创建和管理工具
8. jarsigner Java签名和验证工具

Java_JVM简介

1. JVM(JAVA虚拟机)是运行Java字节码的虚拟机,通过编译.java文件为.class文件得到字节码文件 ,.class文件包含JVM可以理解的字节码。
2. JVM是一种规范，JVM提供可以执行Java字节码的运行时环境,是可运行java字节码文件的虚拟计算机
3. 最受欢迎的JVM的实现是Hotspot,Oracle拥有并维护的
4. JVM之所以称为虚拟机，是因为JVM提供了一个不依赖于底层操作系统和机器硬件体系结构的机器接口。
5. 所有平台的上的JVM向编译器提供相同的接口，而编译器只需要面向虚拟机，生成虚拟机能识别的代码，然后由虚拟机来解释执行。

JVM结构

Java_JVM中Class Loader(类加载器)

1. 类装载器是用于加载类文件的一个子系统，其主要功能有三个loading(加载），linking（链接）,initialization（初始化）。

1.Loading

1. 加载类，JVM有三种类加载方式：Bootstrap,extension,application
2. 当加载类文件时，JVM会找到某个任意类XYZ.class的依赖项。
3. 第一个引导类载入器试图查找类，它会扫描lib文件夹下的rt.jar文件
4. 如果没有找到类，则extension类加载器会在jre\\lib\\ext文件夹下查找该类
5. 同样没有找到类，application类加载器会在系统CLASSPATH环境变量中查询所有的Jar文件和类.
6. 如果类被任何加载器发现，则被类加载器载入，否则抛出异常:ClassNotFoundException。

2.Linking

1. 类加载完成后，执行Linking（链接），一个字节码验证器将验证生成的字节码是否正确，如果验证失败，得到一个验证错误。此时，还将内存分配给类中的静态变量和静态方法。

3.Initialization

1. 这是类加载的 最后一个阶段，所有的静态变量都被赋以原始初值，并执行静态代码块。

Java_JVM中的 Memory Areas

JVM内存区域被划分为很多部分来存储应用程序数据的特定部分

1. Method Area(方法区):存储元数据,常量运行池,类代码,方法代码等结构
2. Heap(堆区):存储程序运行时所创建的所有对象
3. Stack(栈区):存储本地变量(局部变量)和中间结果,所有的这些变量都是创建他们的线程的本地变量。每个线程有自己的Java Stack，在线程创建时该区被创建，所有这些本地变量也被称为：线程本地变量
4. PC register(程序计数器)： 存储当前正在执行的的语句的物理内存地址。在Java中，每一个线程又有自己独立的PC register。

Java_JVM Execution Engine(执行引擎)

1. 所有分配给JVM的代码都由Execution Engine（执行引擎）执行，执行引擎读取字节码并逐个执行。它使用两个内置的解释器和JIT编译器将字节码转换成机器码并执行它。

使用JVM，两个解释器和编译器都会产生本地代码，不同之处在于他们如何生成本地代码，如何优化以及优化的代价。

Java_Interpreter(解释器)

1. 通过查找预定义的JVM-指令到机器指令映射，JVM解释器可以将每个字节码指令转换为相应的本地指令。
2. Java解释器直接执行字节码，不执行任何优化。

Java_JIT Compiler(即时编译器)

1. JIT Compiler即使编译器在运行时与JVM交互并将字节码序列编译为本地机器代码。
2. JIT Compiler执行一段代码（不是每次一条语句）后，优化这块代码，并将其翻译为优化的机器代码。
3. JIT Compiler是默认开启的，可以禁用，这种情况下，将解释整个Java程序，所以不建议禁用JIT Compiler，当然除了诊断或者出现JIT编译问题

Java_JRE简介

1. JRE是Java运行环境，并不是一个开发环境，所以没有包含任何开发工具（如编译器和调试器），只是针对于使用Java程序的用户。
2. 通过JRE，Java的开发者才得以将自己开发的程序发布到用户手中，让用户使用。
3. JRE包括Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)和Java程序所需的核心类等，
4. 如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可
5. JRE可以作为JDK的一部分下载或者也可以单独下载
6. JRE依赖于平台，这意味着根据机器类型(操作系统和体系结构),必须选择要导入和安装的JRE包
   

Java_JRE的组件

1. DDL文件：由Java客户端虚拟机使用.
2. 代码库，属性设置，资源文件也都包含在JRE内，比如rt.jar和charsets.jar
3. Java扩展文件，如localedata.jar
4. JRE包含用于安全管理的文件，包括安全策略(security policy)和安全属性(security properties)
5. JRE包含applets支持类的jar文件
6. JRE包含平台使用的TrueType字体文件