JVM 简述

Posted 2021-02-28 knowledgemine

java通过编译.java源文件文件生成.class字节码文件，然后字节码文件通过java虚拟机的解释器，生成机器码来执行。

.java -> 编译器 -> .class -> jvm解释器 -> 机器码

Java之所以能跨平台，是因为每种平台的解释器不同，但实现的虚拟机是相同的。当一个程序运行，虚拟机就会开始实例化，多个程序运行会创建多个虚拟机，每个虚拟机之间的数据都不共享。当程序退出或停止，虚拟机实例消亡。

线程

jvm允许一个应用并发的执行多个线程，Hotspot JVM中的java线程与原生操作系统的线程有直接映射关系。
当线程本地存储、缓冲区分配、同步对象、栈、程序计数器等准备好后，就会创建一个操作系统原生线程。java线程结束，原生线程随之被收回。
操作系统负责调度所有线程，把它们分配到任何可用的cpu上。当原生线程初始化完毕，就会调用java线程的run()方法。当线程结束，会释放所有java线程和原生线程资源。

Hotspot JVM 后台运行的主要线程有以下几个：

name	detail
虚拟机线程(VM Thread)	这个线程等待jvm到达安全点操作出现。这些操作都必须在独立的线程内执行，因为当堆修改无法进行时，线程都需要jvm位于安全点。这些操作的类型有stop-the-world垃圾回收、线程栈dump、线程暂停、线程偏向锁(biased locking)解除。
周期性线程任务	负责定时器事件（也就是中断），用来调度周期性操作的执行
GC线程	这些线程支持jvm中不同的垃圾回收活动
编译器线程	这些线程动态的将字节码文件编译成本地平台的机器码
信号分发线程	这些线程接收发送到jvm的信号，并调用适当的jvm方法来处理

jvm内存区域

jvm 内存区域主要分为：线程私有区域：[虚拟机栈，程序计数器，本地方法区]。线程共享区：[堆，方法区（jdk8中取消了方法区，替换成了metaspace），直接内存（direct memory）]。
线程私有数据区域的生命周期与用户线程相同，依赖用户线程 启动/停止 而 创建/销毁 。（在hotspot jvm 中每个线程都与操作系统本地线程对应，因此这部分内存区域是否存在和本地线程生/死对应）
线程共享区域随虚拟机的 启动/停止 而 创建/销毁。

程序计数器 Program Counter Register（线程私有）

一块较小的内存空间，是线程所有执行的字节码的信号指示器，每一条线程都有一个独立的程序计数器，这类内存称为线程私有内存。
程序计数器记录的是java方法的虚拟机字节码指令地址（当前指令的地址）。执行的native方法会记录在本地方法区，此时程序计数器为空。
程序计数器是虚拟机内存中，唯一一个没有被限制 OutOfMemoryError 的区域。