Java 虚拟机
JVM 就是 Java 虚拟机,解释执行 Java 字节码
编程语言可以分为:
按照上述这种经典的划分方式,可以认为 Java
属于“半编译,半解释”。Java
这么设定,最主要的目的就是为了“跨平台”。
CPU
支持的指令不一样,而且生成的可执行程序,在不同的系统上也有不同的格式 Windows
可执行程序:PE
格式Linux
可执行程序:ELF
格式当前看到的手机操作系统,为什么只有安卓、iOS?
Java
不想重新编译,而是期望能够直接执行
javac
把 .java
文件==> .class
文件(字节码文件,包含的就是 Java
字节码,Java
自己搞的一套 CPU
指令) CPU
直接能执行的指令的话,不同的 CPU
支持的指令就不一样,就不能在所有系统上执行java
代码转成对应的 java
字节码文件,然后在某个具体的系统平台上执行,此时通过 JVM
把上述的字节码转换成对应的 CPU
能识别的机器指令(JVM
就是一个翻译官的角色)通过上述转换,我们就可以不去重新编译,也能够完成良好的跨平台。因此,我们编写和发布一个 java
程序,其实就只要发布 .class
文件就可以了,JVM
拿到 .class
文件之后,就知道如何转换
Windows
上的 JVM
就可以把 .class
转换成 Windows
上能支持的可执行指令了Linux
上的 JVM
就可以把.class
转换成 Linux 上可以支持的可执行指令了
不同平台的局面是存在差异的,而不是同一个。对上(给 java
层面上提供的内容)是统一一致的JVM 其实也是一个进程(任务管理器中看到的 java 进程)
进程运行过程中,要从操作系统这里车身轻一些资源(内存就是其中的典型资源),这些内存空间就支撑了后续 java
程序的执行。
java
中定义变量(就会申请内存),内存其实就是 JVM
从系统这边申请到的内存,然后再交给具体的 java
程序去使用JVM
从系统申请了一大块内存,这一大块内存给 java
程序使用的时候,又会根据实际的使用用途,来划分出不同的空间,这就是所谓的“区域划分”
代码中 new
出来的对象,都是在堆里。对象中持有的非静态成员变量,也都在堆里。只有一份
本地方法栈/虚拟机栈。包含了方法调用关系和局部变量
Java
代码的调用关系,Java
代码的局部变量JVM
内部,通过 C++
写的代码的调用关系和局部变量一般不会关注本地方法栈,一般来说谈到栈,就默认指的是“虚拟机栈”
这里谈到的“堆“和“栈“,和数据结构中的“堆“和“栈“是不同的。这里的是两块区域
这个区域比较小,专门用来存储下一条要执行的 Java
指令的地址
“元数据”是计算机中的一个常见术语(meta data
),往往指的是一些辅助性质的,描述性质的属性。只有一份
比如:硬盘上不仅仅要存储数据本体,还要存储一些辅助信息:文件的大小、文件的位置、文件的拥有者、文件的修改时间、文件的权限信息… 这些辅助信息统称为“元数据”
在以前的 Java 版本中,也叫做“方法区”,从 1.8 开始改的名字
云数据区中主要保存:
我们写的 Java
代码,if
、while
、for
等各种逻辑运算,这些操作都会被转换成 Java
字节码
javac
就会完成上述代码到字节码的转换JVM
加载到内存中,放到元数据区(方法区)里面我们所编写的代码,都会被转换成二进制指令,都会进入到内存中,然后才能执行。
类似于剧本杀
堆和元数据区只有一份(所有线程共享一份),栈和程序计数器可能有 n 份(和线程相关,每个线程都有自己的程序计数器和栈(每个线程有自己的执行流))
在下面代码中,t
、n
、m
分别处于 JVM 内存中的哪个区域?
class Test() {
private int n;
private static int m;
}
main() {
Test t = new Text();
}
t
是一个局部变量(引用类型),在栈上n
是 Test
的成员变量,new
出来的 Test
是在堆上的,所以 n
作为成员变量也是处于堆上static
修饰的变量,称为“类属性”;static
修饰的方法,称为“类方法”static
修饰的变量,称为“实例属性”;非 static
修饰的方法,称为“实例方法”m
是长在类上的成员,和 new
不 new
实例没有关系。上述带有 static
修饰的变量,就是在类对象中,也就是在元数据区中(方法区)类对象,
Test.class
JVM
把 .class
文件加载到内存之后,就会把这里的信息使用对象来表示,此时这样的对象就是类对象 .java
文件中涉及到的信息都会在 .class
中有所体现(注释是不会包含的)
区分一个变量在哪个内存区域中,最主要的就是看变量的形态