微信公眾號【Java技術江湖】一位阿里 Java 工程師的技術小站。作者黃小斜，專注 Java 相關技術：SSM、SpringBoot、MySQL、分散式、中介軟體、叢集、Linux、網路、多執行緒，偶爾講點Docker、ELK，同時也分享技術乾貨和學習經驗，致力於Java全棧開發！（關注公眾號後回覆”Java“即可領取 Java基礎、進階、專案和架構師等免費學習資料，更有資料庫、分散式、微服務等熱門技術學習視訊，內容豐富，兼顧原理和實踐，另外也將贈送作者原創的Java學習指南、Java程式設計師面試指南等乾貨資源）

轉自：https://mp.weixin.qq.com/s/EjVfk1iOuQUjLfPxt_DJ7Q

是大名鼎鼎的Java 虛擬機器，  據說這個星球上每天有900多萬程式設計師和我打交道，這真是一個驚人的數字。 這900多萬人中不少人對我的技術內幕非常感興趣， 有事兒沒事兒都要把我“大卸八塊”， 深入瞭解一下。甚至還有人從我的出生地--原始碼--開始看起，弄得人家連一點隱私都沒有了。

當然也有很多人對我的執行機理愛理不理， 理由很簡單： Java虛擬機器相關的事情只有在面試時才會問道，背誦一下那些垃圾回收演算法，應付過去就可以了！

真的是這樣嗎？  面試官為什麼喜歡問JVM原理？ 難道他們沒什麼可問的了？ 或者是隻是為了展示他們的卓爾不群？ 高人一等？壓你一頭？

我想都不是，  請注意一下我的名字： Java虛擬機器，  我是一個虛擬機器啊！

雖然不是像VMWare， VirtualBox那樣可以完全虛擬出一個包括記憶體，硬碟，CPU的硬體計算機出來， 我至少也是個Soft CPU啊， 有自己的指令集，有自己獨有的可執行檔案格式， 有自己獨特的基於棧而不是暫存器的執行方式，還有那久經考驗的垃圾回收機制......

作為一個口口聲聲說熱愛程式設計，立志有寫出偉大軟體來改變世界的程式設計師， 少年， 難道你竟然對這麼有趣的東西視而不見？

對軟體技術的好奇心是你最終成為偉大程式設計師的第一驅動力， 如果你對技術不願意深究， 不願意瞭解背後的原理，如果你不願意像一個調皮搗蛋的熊孩子那樣把一個玩具變成零件，然後再組裝起來（嗯， 實際上永遠都組裝不起來了） ， 我真的懷疑你在這個行業能呆多久，走多遠。

我剛才提到了有趣， 那真的有用嗎？

表面上看是沒有用處的，至少短期看來是沒有用處的， 你寫程式，執行程式，然後吃飯，睡覺。

管你什麼基於棧的虛擬機器，什麼方法區，堆， 垃圾回收，  生活很美好，世界也很大， 我想去看看， 不要用這些煩心事來煩我。

如果你想一直生活在軟體開發的表層， 那肯定是沒有問題的， 如果你想像Neo那樣，把這個世界看個清清楚楚，明明白白，真真切切， 就需要修煉一下內力， 做為Java 程式設計師， 理解Java虛擬機器就是那個扎馬步的基本功。

舉個例子， 理解Class 檔案格式， 就能理解ASM是怎麼在執行時“艱難的”動態生成位元組碼的， 然後就會知道CGLib是怎麼改善它， 讓它容易使用的。  而CGLib可是Spring AOP賴以生存的一大基礎啊。 這一路走來，是不是對AOP的理解更加透徹了？

你腦海中甚至能想象出來位元組碼怎麼被動態的建立，被Classloader 載入， 形成新的Class,   然後對你的業務類進行攔截的過程。

看透世界的感覺不要太爽，    如果你非要說我會用Spring 的AOP就行了， 那我也沒辦法， 人各有志嘛。

擴充套件一下， 現在我的家中上入住了不少動態語言， Jython, JRuby , Clojure , Scala 等等， 他們可都需要動態的生成位元組碼來執行啊（碼農翻身備註： Scala 也可以直接編譯成class 檔案）， 你看看理解了Class 檔案格式得有多大的好處。

還有啊， 理解了一些重要的位元組碼指令以後，你就會知道所謂的面向物件， 尤其是你寫的那些個漂亮的OO程式碼， 在我這裡已經“退化”成函式呼叫了， 不知道你會不會沮喪， 但是沒有辦法， 咱們計算機的本質就是這樣，順序，迴圈，分支， 函式呼叫。 作為補償， 我會讓你瞭解多型的祕密， 這可是很多面向物件語言的基礎。

說到函式呼叫， 你寫的Java程式在執行時會形成的棧幀， 這可真是一個超級重要的概念， 不僅在我這裡有，物理CPU和記憶體在執行原生代碼的時候也有，雖然我和他們的結構不同， 但都是為了完成一個目的：  表達一個函式在執行時的結構。

瞭解了這個傢伙， 你就知道函式在機器級是怎麼呼叫的， 引數是怎麼傳遞的， 遞迴是怎麼回事， 尾遞迴是怎麼回事（我竟然不支援！） 。  也許你會跑去看看彙編， 去看看緩衝區溢位攻擊， 各種知識點開始連線，形成一張大網，這種感覺是極爽的。

這樣的例子我還可以舉出很多，但是估計很多人已經不耐煩了，就此打住。

你們人類說計算機是門科學， 但是科學的成分在哪裡呢？  在我看來更像一門工程或者技術，  核心的基礎概念真的不多， 花點功夫把他們掌握了，受益終生。

前些天我偷偷地閱讀了你們的小說《天龍八部》， 裡邊的掃地僧可真是厲害， 輕輕鬆鬆就把慕容博和蕭遠山兩位絕頂高手製得服服帖帖，老老實實， 這說明的什麼問題？ 內功的修煉真是很重要啊。

jvm.png

前言

 JVM（Java Virtual Machine）Java 虛擬機器是整個 java 平臺的基石，是 java 系統實現硬體無關與作業系統無關的關鍵部分，是保障使用者機器免於惡意程式碼損害的屏障。Java開發人員不需要了解JVM是如何工作的，**但是，**瞭解 JVM 有助於我們更好的開（通）發（過） java（公司） 程（面）序（試）。

寫這篇文章的目的：

• 總結所學的 JVM 知識
• 幫助想了解 JVM 的朋友，知無不言，言無不盡

本篇文章將會介紹一下內容：

• 什麼是 JVM
• JVM 用來做什麼事情
• JVM 生命週期
• JVM 的整體架構
• JVM 記憶體管理
• 總結

什麼是 JVM

要想說明白什麼 JVM 就不得不提另外兩個概念，JRE 和 JDK，初學者總是把這幾個概念搞混

java-tutorial.png

Jvm，Jre，Jdk 都是 java 語言的支柱，他們分工協作。但不同的是 Jdk 和 Jre 是真實存在的，而 Jvm 是一個抽象的概念，並不真實存在。

JDK
JDK(Java Development Kit) 是 Java 語言的軟體開發工具包（SDK）。JDK 物理存在，是 programming tools、JRE 和 JVM 的一個集合

jdk.png

JRE
JRE（Java Runtime Environment）Java 執行時環境，JRE 物理存在，主要由Java API 和 JVM 組成，提供了用於執行 java 應用程式最低要求的環境。

jre.png

JVM
JVM(Java Virtual Machine) 是一種軟體實現，執行像物理機程式的機器（即電腦）。
本來，Java被設計基於從物理機器分離實現WORA（ 寫一次，隨處執行 ）的虛擬機器上執行，雖然這個目標已經幾乎被遺忘。
JVM 並不是專為 Java 所實現的執行時，實際上只要有其他程式語言的編譯器能生成正確 Java bytecode 檔案，則這個語言也能實現在JVM上執行。
因此，JVM 通過執行 Java bytecode 可以使 java 程式碼在不改變的情況下執行在各種硬體之上。
jVM 有如下特點：

• 基於堆疊的虛擬機器 ：最流行的計算機體系結構，如英特爾X86架構和ARM架構上執行基於暫存器 。 但是，JVM是基於棧的。
• 符號引用 ：除了基本型別以外的資料（類和介面）都是通過符號來引用，而不是通過顯式地使用記憶體地址來引用。
• 垃圾收集 ：一個類的例項是由使用者明確建立的程式碼和垃圾回收自動銷燬。
  通過明確界定的基本資料型別的保證平臺的獨立性 ：傳統的語言，如C / C ++根據平臺有不同的int型的大小。 JVM中明確規定了基本資料型別，以保持它的相容性和保證平臺的獨立性。
• 網路位元組順序 ：Java class檔案用網路位元組碼順序來進行儲存：為了保證和小端的Intel x86架構以及大端的RISC系列的架構保持無關性，JVM使用用於網路傳輸的網路位元組順序，也就是大端。

**Java bytecode **
為了實現WORA，JVM使用Java位元組碼，java（使用者語言）和機器語言之間的中間語言。
該Java位元組碼是部署Java程式碼的最小單位。

JVM 用來做什麼

基於安全方面考慮，JVM 要求在 class 檔案中使用許多強制性的語法和機構化約束，但任意一門功能性語言都可以表示為一個能被 JVM 接受的有效的 class 檔案。作為一個通用的、機器無關的執行平臺，任何其他語言的實現者都可將 JVM 當作他的語言產品交付媒介。

JVM 中執行以下操作：

• 載入程式碼
• 驗證程式碼
• 執行程式碼
• 提供執行環境

JVM 提供定義了：

• 儲存區
• 類檔案格式
• 暫存器組
• 垃圾回收堆
• 致命錯誤報告等

JVM 生命週期

• 啟動：任何一個擁有main函式的class都可以作為JVM例項執行的起點
• 執行：main函式為起點，程式中的其他執行緒均有它啟動，包括daemon守護執行緒和non-daemon普通執行緒。daemon是JVM自己使用的執行緒比如GC執行緒，main方法的初始執行緒是non-daemon。
• 消亡：所有執行緒終止時，JVM例項結束生命。

JVM 的整體架構

先看一下 java 程式碼執行過程

關於Jvm知識看這一篇就夠了

轉自： 純潔的微笑 純潔的微笑 3月11日

2016年左右的時候讀了周志明《深入理解Java虛擬機器：JVM高階特性與最佳實踐》，讀完之後受益匪淺，讓我對Java虛擬機器有了一個完整的認識，這是Jvm書籍中最好的讀物之一。

後來結合實際工作中遇到的問題，寫了一系列關於Jvm的文章，其中開篇的幾篇內容大部分參考於此書，後期加入自己一些實戰的理解，轉載了幾篇高質量的文章，就形成了此係列讀物。

在金三銀四的跳槽季中，很多小夥伴們都已經蠢蠢欲動，將此係列文章整理出來，希望可以幫助到大家。

• Jvm系列(一)：java類的載入機制

第一篇文章講的是Java類的載入機制，也是我在部落格園最收歡迎的Jvm文章，讀完之後你會了解什麼是類載入器、類載入機制、雙親委派模型等內容。

• Jvm系列(二)：JVM記憶體結構

   

這篇文章描述了Java虛擬機器的記憶體結構，記憶體每個區域作用，如何通過引數對各個區域進行控制。

• Jvm系列(三)：GC演算法  垃圾收集器

講述了Jvm垃圾回收的經典演算法，以及各種垃圾回收機制，物件存活判斷等。

• Jvm系列(四)：jvm調優-命令篇

這篇文章講述瞭如何通過Jvm命令去調優，各Jvm命令使用方法。

• Jvm系列(五)：Java GC分析

這是非常有名的一張圖，簡單明瞭展示了GC日誌的構成

文章介紹如何分析GC日誌來診斷Java專案的執行狀態，GC分析是生產調優的重要手段之一。

• Jvm系列(六)：Java服務GC引數調優案例

一名網友根據GC日誌，進行Jvm調優的經典案例

• Jvm系列(七)：jvm調優-工具篇

介紹了Jvm調優各種工具的使用

• Jvm系列(八)：jvm知識點總覽

如何你只是想通過面試，其實只要看一篇就夠了，這篇文章將Jvm中的關鍵知識點進行了彙總。

• Jvm系列(九)：如何優化Java GC

翻譯自國外的一篇Java GC文章，文章詳細描述幾種GC調優的方式，值得借鑑。

• Jvm系列(十)：教你如何成為Java的OOM Killer

也是線上一場線上Jvm實戰調優的經歷，看著挺爽。

• Jvm系列(十一)：Java 8-從持久代到metaspace

Java 8 Jvm記憶體變化

• Jvm系列(十二)：Java 8的新特性—終極版

杜琪翻譯的 Java 8 的新特性。

• 一個指令碼引發的血案

我們曾經線上出現事故後，定位分析的經歷，結局出乎意料。