JVM—01

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1.1 JVM系统架构图

JVM是什么？

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。

引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。

2.1 类加载器

类装载器（ClassLoader）主要负责加载class文件，是否能执行主要取决于execution engine它是负责执行被加载类中包含的指令。有两种类加载器分别为启动类加载器和用户自定义类加载器，然而启动类加载器是JVM实现的一部分，用户自定义类加载器是Java程序一部分。

主要有四个：

• Bootstrap根加载器
• extern类扩展加载器
• App系统类加载器
• 用户自定义加载器

2.1.1 双亲委派机制

双亲委派机制的作用

1、防止重复加载同一个.class。通过委托去向上面问一问，加载过了，就不用再加载一遍。保证数据安全。

2、保证核心.class不能被篡改。通过委托方式，不会去篡改核心.clas，即使篡改也不会去加载，即使加载也不会是同一个.class对象了。不同的加载器加载同一个.class也不是同一个Class对象。这样保证了Class执行安全。

通俗来说就是如果你自己写了一个String类，通过双亲委派机制，该类会由最顶上的根加载器进行加载，而不会被系统类加载器加载。以此来保证java自带类安全

2.1.2 沙箱安全机制

双亲委派机制保证了沙箱安全机制，使得java自带的一些核心类不被用户所任意修改。

3.1 Native

被Native修饰的方法为本地方法，jvm识别到该方法为本地方法后，将载入本地方法栈区，最后由本地方法栈与本地方法接口进行一个交互，本地方法接口会去链接相关的本地方法库。

这一流程做完之后，再交给方法执行引擎执行。

4.1 PC寄存器

PC寄存器就像一个指针指向寄存器里下一个将要执行的程序的参数入口地址。

JVM中的程序计数器（Program Counter Register）中，Register的命名源于CPU的寄存器，寄存器存储指令相关的现场信息。CPU只有把数据装载到寄存器才能运行。

PC寄存器用来存储指向下一条指令的地址，也即将要执行的指令代码。由执行引擎读取下一条指令。

它是一块很小的内存空间，几乎可以忽略不记。也是运行速度最快的存储区域。

在JVM规范中，每个线程都有它自己的程序计数器，是线程私有的，生命周期与线程的生命周期保持一致。

任何时间一个线程都只有一个方法在执行，也就是所谓的当前方法。程序计数器会存储当前线程正在执行的java方法的JVM指令地址：或者，如果是在执行native方法，则是未指定值（undefined）

它是程序控制流的指示器，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一个条需要执行的字节码指令。

它是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OOM情况的区域。