Java虛擬機或JVM是Java運行時系統(tǒng)。它是一個有助于驅動Java代碼的虛擬機環(huán)境。與其他編程語言不同，每當我們編譯Java程序時，它永遠不會生成機器碼。盡管如此，Java編譯器會為Java虛擬機生成字節(jié)碼。

JVM是如何工作的？

JVM允許我們同時解決可移植性和安全性問題：

1.平臺獨立性：

在計算機編程中，平臺一詞代表程序運行的環(huán)境。平臺無關僅僅意味著程序可以在不同平臺上輕松執(zhí)行，而無需重寫和重新編譯。這僅是可能的。因為將Java程序轉換為字節(jié)碼可以更容易地在不同環(huán)境中執(zhí)行程序，因為每個平臺只需要實現(xiàn)JVM。

盡管JVM會因平臺而異，但它們可以理解相同的Java字節(jié)碼。這使得Java成為一種獨立于平臺的技術，也證明了WORA（Write Once Run Anywhere）的合理性。

2.安全：

JVM在安全方面扮演著重要的角色。JVM正在執(zhí)行的Java程序也有助于使其安全，因為JVM負責執(zhí)行環(huán)境，它可以包含程序并防止出現(xiàn)系統(tǒng)外部的問題。這是因為字節(jié)碼已經(jīng)過高度優(yōu)化，字節(jié)碼可以讓JVM更快地運行程序。JVM還會驗證字節(jié)碼，以確保程序的進一步安全運行。

JVM架構：

Java虛擬機或JVM的內部架構包括：

1.類加載器：

類加載器在運行時初始化類文件。它動態(tài)加載類并讀取.Class文件并保存在方法區(qū)域中創(chuàng)建的字節(jié)碼。它的三個主要功能是加載、鏈接和初始化。類加載器主要分為三種類型：

• Bootstrap ClassLoader：Bootstrap類加載器負責加載Java.Lang.ClassLoader。它是JVM的一個重要部分，它從Rt.Jar位置加載JDK內部類。它也被稱為原始類加載器。
• Extension ClassLoader：擴展類加載器從JDK擴展庫中加載類。
• 系統(tǒng)類加載器：系統(tǒng)類加載器的主要功能是從當前設置的類路徑中加載類。

2.方法區(qū)：

每個JVM都有一個方法區(qū)。方法區(qū)存儲所有類級別的數(shù)據(jù)，如類名、方法、靜態(tài)變量、非靜態(tài)變量、字段等。

3.堆：

堆區(qū)默認存放對象數(shù)據(jù)和對應的實例變量。

4.堆棧：

將為每個單獨的線程創(chuàng)建一個單獨的運行時堆棧。創(chuàng)建的每個堆棧塊稱為堆棧幀，用于存儲相應的局部變量。線程被銷毀后，堆棧由JVM自動終止。

5.程序計數(shù)器寄存器：

將為每個線程創(chuàng)建一個單獨的PC寄存器。它保存當前執(zhí)行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。一旦執(zhí)行停止，PC寄存器將自動更新到下一部分。

6.原生方法棧：

包含我們程序中使用的所有本機方法。

7.執(zhí)行引擎：

執(zhí)行引擎逐行執(zhí)行字節(jié)碼。它包含三個主要組件：

• 口譯員：JVM的一個非常重要的成員是解釋器。解釋器根據(jù)帶下劃線的平臺指令以及運行狀態(tài)轉換字節(jié)碼指令并執(zhí)行代碼。
• 即時編譯器(JIT)：JIT編譯器在執(zhí)行期間根據(jù)需要編譯代碼。只有將從編譯中受益的代碼才被編譯。剩下的代碼只是解釋。通過這種方式，Just-In-Time編譯器提供了一種性能提升，同時也提高了解釋器的效率。
• 垃圾收集器：在Java中，用戶不必擔心如何銷毀不再使用的對象，因為內存的釋放是自動處理的。用于完成的技術是引用垃圾收集。在垃圾回收中，當一個未引用對象存在時，這個對象所要求的內存可以被另一個對象回收。

8.Java原生接口：

Java Native Interface(JNI)是一個框架，它提供了一個接口來與本地方法庫交互并調用用C、C++、Assembly等語言編寫的應用程序。

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