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JVM入门介绍

【摘要】JVM入门介绍。

前言

参考链接
写过C/C++程序的都知道，在内存管理方面，需要对所创建的每一个对象的创建到销毁负责。但是对于Java程序员来说，在虚拟机自动内存管机制下，我们不需要为每一个new操作去写相应的delete/free代码，不容易出现内存泄漏和内存溢出问题，由虚拟机管理内存这一切看起来都很美好。不过，也正是因为Java程序员把内存控制的权力交给了JVM，一旦出现内存泄漏和溢出方面的问题，如果不了解虚拟机是怎样使用内存的，那么排查错误将会成为一项异常艰难的工作。
在开始了解JVM之前，我们需要知道:

Java程序是运行在JVM上的。
JVM是使用c++编写的。
一个Java程序是如何执行的?

JVM是什么？

首先，JVM是什么？JVM(Java Virtual Machine，Java虚拟机)。作为Java开发人员，我们一直在使用JVM，但是很少去关注JVM到底是怎么运行的。就像我们天天都使用手机，但却很少有人拆开手机看看里面到底是什么模样的。

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。包括
- 字节码指令集（汇编语言）
- 内存管理：栈、堆、方法区等。
Some Oracle Documentation | JDK 13 Documentation

JVM–跨语言的平台

JVM跟Java语言无关，因为是JVM上运行的是class文件。换句话说，也就是任何语言只要能编译成符合特定语法的.class文件，你的程序就可以在JVM上运行。目前已经有很多语言可以通过编译成class文件在JVM上运行。如：Java、Scala、Kotlin、Groovy等。然而针对不同的操作系统平台，JVM又有不同的版本。

常见的几种JVM实现

目前已经有很多JVM的实现，下面是常见的几种：

HotSpot – Oracle官方的，我们做实验通常会使用这个。可以通过java -version查看。
Jrockit – BEA,曾经号称世界上最快的JVM,被Oracle收购，合并于HotSpot。
J9 - IBM
Microsoft VM
TaoBaoVM – HotSpot深度定制版。
LiquidVM – 直接针对硬件。
azul zing – 最新垃圾回收的业界标杆。azul官网

JDK、JRE和JVM的关系？

JVM，温故而知新

还记得当我们装好JDK，配置好环境变量之后，我们会在命令提示符输入java -version。我们以往只关心下面输出的内容只要不是“既不是内部也不是外部命令”这种错误提示，最多看一下jdk的版本号，也就默认是配置成功的。很少会去看下面两行的信息。

如上图，红框里面的HotSpot<TM>代表JVM的核心组件，或者可以说他说JVM的名称。jdk的每一次更新版本都会重点对某一问题进行优化。我们知道jvm每次加载class文件后，会把class文件转换为本地编码，频繁的加载class文件会消耗计算机资源，所以使用热点探测技术进行优化这个问题。就是在每一次在加载class文件的时候，会根据加载的class文件做标记，然后标记的过程中达到一定的阈值，会触发实时编译机制(Just In Time Compiler，JIT)。