1.jvm概述与基本概念

博客概述

在这一部分，会讲解虚拟机的一些基本的概念，算是一个入门。针对jdk1.7。

虚拟机的原理

所谓虚拟机，就是一台虚拟的机器。它是一款软件，用来执行一系列虚拟的计算机指令，大体上虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机，大名鼎鼎的visual box，vmware就属于系统虚拟机，他们完全是对物理计算机的仿真，提供了一个可运行完整操作系统的软件平台。程序虚拟机典型代表就是java虚拟机，他专门为执行单个计算机程序而设计，在java虚拟机中执行的指令我们称为java字节码指令。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（这就是为啥有后面的虚拟机调优）。java发展至今出现了很多虚拟机，最初sun使用的一款叫做classic的java虚拟机，到现在应用最广泛的是hotspot虚拟机，除了sun以外，还有BEA的JRockit，目前JRockit和hotspot都被oracle收入旗下，大有整合的趋势。我们接触的就是程序虚拟机。

java虚拟机的基本结构

由9部分组成，想要高薪必须准确堆知道每个部分的作用。

1. 类加载子系统
2. 方法区
3. java堆
4. 直接内存
5. java栈
6. 本地方法栈
7. 垃圾回收系统
8. PC寄存器
9. 执行引擎

类加载子系统

负责从文件系统或者网络中加载Class信息，加载的信息存放在一块称之为方法区的内存空间。

方法区

存放类信息，常量信息，常量池信息，包括字符串字面量和数字常量。

java堆

在java虚拟机启动的时候建立java堆，它是java程序最主要的内存工作区域，几乎所有的对象实例都存放在java堆中，堆空间是所有线程共享的。

直接内存

java的nio库允许java程序使用直接内存，从而提高性能。通常直接内存的速度会优于java堆。读写频繁的场合会考虑使用。

java栈

每个虚拟机线程都有一个私有的栈，一个线程的java栈在线程被创建的时候被创建，java栈中保存着局部变量，方法参数，同时java的方法调用（递归导致栈溢出），返回值等。

本地方法栈

它与java栈非常类似，最大的不同是本地方法栈用于本地方法的调用。java虚拟机允许java直接调用本地方法，通常用c编写本地方法（联系android的jni）。

垃圾收集系统

垃圾收集系统是java的核心，也是必不可少的，java有一套自己的垃圾回收机制，开发人员无需手工清理（对比c语言和c++）。

PC寄存器

它也是每个线程私有的空间，java虚拟机会为每个线程创建pc寄存器，在任意时刻，一个java线程总是在执行一个方法，这个方法被称为当前方法，如果当前方法不是本地方法，pc寄存器就会执行当前正在被执行的指令，如果是本地方法，则pc寄存器值为undefined，寄存器存放如：当前执行环境指针，程序计数器，操作栈指针，计算机的变量指针。

执行引擎

最核心的组件：执行引擎。他负责执行虚拟机的字节码。一般用户会先编译成字节码然后执行。