每个Java开发人员都知道字节码将由JRE(Java运行时环境)执行。但许多人并不知道JRE是Java虚拟机(JVM)的实现,它分析字节码,解释代码并执行它。作为开发人员,我们应该了解JVM的体系结构是非常重要的,因为它使我们能够更有效地编写代码。在本文中,我们将更深入地了解Java中的JVM体系结构以及JVM的不同组件。
JVM是什么? 虚拟机是物理机的软件实现。 Java是在WORA(随处运行一次写入)的概念下开发的,它在VM上运行。编译器将Java文件编译为Java .class文件,然后将.class文件输入到JVM中,该文件加载并执行类文件。
JVM分为三个主要子系统:
1. 类装载机子系统
2. 运行时数据区
3. 执行引擎
该组件将加载类。 Boot Strap类Loader,Extension类Loader和Application类Loader是三个类加载器,它将有助于实现它。
上面的类加载器将在加载类文件时遵循委托层次结构算法。
这是类加载的最后阶段,这里将为所有静态变量分配原始值,并执行静态块。
运行时数据区域分为五个主要组成部分:
4. PC寄存器-每个线程都有单独的PC寄存器,一旦执行指令就保持当前执行指令的地址,PC寄存器将用下一条指令更新。
5. 本机方法栈-本机方法堆栈保存本机方法信息。对于每个线程,将创建一个单独的本机方法堆栈。
分配给运行时数据区的字节码将由执行引擎执行。执行引擎读取字节码并逐个执行。
1. 解释器 - 解释器更快地解释字节码,但执行缓慢。解释器的缺点是,当一个方法被多次调用时,每次需要新的解释时。
2. JIT编译器 - JIT编译器中和了解释器的缺点。执行引擎将使用解释器的帮助来转换字节代码,但是当它找到重复的代码时,它使用JIT编译器,它编译整个字节码并将其更改为本机代码。此本机代码将直接用于重复的方法调用,从而提高系统的性能。
3. 垃圾收集器:收集和移除未引用的对象。可以通过调用“System.gc()”来触发垃圾收集,但不保证执行。JVM的垃圾收集创建的对象。
Java原生接口(JNI): JNI将与本机方法库交互,并提供执行引擎所需的本机库。
本地方法库:它是执行引擎所需的本机库的集合。
原文标题《The JVM Architecture Explained》
作者:Jackson Joseraj
译者:lemon
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