## 學習JVM的重要性 從上層應用程式到底層作業系統，到底有哪些東西？  平時開發的應用程式主要基於各種框架，譬如`Spring`,`SpringMVC`,`Mybatis`,而各種框架又是基於`Java API`來實現的，`Java API`呼叫執行是在`JVM`上的，而`JVM`則是執行在作業系統上的，作業系統是在物理機器打交道的。  在框架上進行業務開發，或者學習框架如何使用，是大部分開發者的工作。但是實際上我們不該執著於框架該如何使用,而是應該往下走，一般最後遇到的問題都會到`JVM`和作業系統的問題。即使現在的 `JVM` 已經很完善，幫開發者做了很多事，但是我們不該以此為理由不去了解 `JVM` 的原理。架構師把開發者變成溫室裡的花朵和溫水裡的青蛙，如果有一天出現以下問題，該怎麼解決： - 執行系統卡死，系統無法訪問，直接 `OOM` 。 - 線上 `GC` （垃圾回收）有問題，需要 `dump` 記憶體，進行分析。 - 新專案上線，需要對系統進行評估，設定 `JVM` 的引數。 - 面試時被問及實際專案中 `JVM` 引數調優。 幾乎所有的高階語言在交給機器CPU執行之前，都會經歷 **高階語言 --> 組合語言 --> 機器指令** 的過程，因為計算機是不會直接識別高階語言的。瞭解高階語言如何轉換成能被機器識別的語言，是開發者必須掌握的技能。  `Java`比`C++`多了動態記憶體分配以及垃圾回收技術，`Java`的虛擬機器幫開發者做了垃圾收集，編譯優化等一系列工作，裡面的垃圾收集演算法有哪些？怎麼執行的？`JIT`編譯器是怎麼工作的？這些往往也是面試常談的話題。懂得`JVM`的內部機構和工作機制，有利於設計高拓展的應用和快速診斷執行時的問題。 ## 如何學習JVM 去官網找虛擬機器規範（英文版）： https://www.oracle.com/cn/java/technologies/javase-downloads.html  找到：`Java Language and Virtual Machine Specifications`:  開啟之後是：https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html ,也就是Java語言和虛擬機器的規範。  可以選擇以下書籍，如果是初學，最好學周志明老師的深入理解`Java`虛擬機器，虛擬機器規範會直接勸退： - Java虛擬機器規範（`Java SE 8版`） - 深入理解Java虛擬機器（JVM高階特性與最佳實踐）  `Java`規範只是標準，不同的版本規範不一樣，同一個版本的規範在不同的虛擬機器上有不一樣的實現，初學者應該從最熱門主流的`HotSpot`虛擬機器開始,也就是Oracle自己推出的Java虛擬機器。 通過`cmd`可以看出，我裝的`Java`環境使用的就是64位的`HotSpot`虛擬機器：  ## 如何真正搞懂JVM？ 在瞭解JVM規範和原理的情況下，自己手動實現一個簡易的Java虛擬機器。對於大部分人來說，挺難的，但是世間萬物，為之則不難，不為，則難。一步登天則難，步步為營則不難。 語言排行版，目前Java是第二名： https://www.tiobe.com/tiobe-index/  世界上沒有最好的程式語言，需要按照具體的使用場景來說話。 ## Java跨平臺怎麼理解？ Java是一門跨平臺語言，所謂跨平臺就是，Java原始檔會被編譯成為位元組碼檔案，不管是Windows，Linux還是Mac，都有其適配的JVM，也就是位元組碼檔案可以隨意在這些JVM上去執行。 > Write once,run anywhere. 其他的語言，例如c語言，編譯成為機器碼之後，由於底層的機器語言支援不一樣，編譯後的機器語言檔案是不可以跨作業系統執行的。而Java則是把相容的工作，交給了JVM。不同的JVM負責去適配不同的作業系統。 所有的Java虛擬機器都遵守java虛擬機器的規範，語言編寫者不需要考慮相容問題。  > Java虛擬機器是Java平臺的基石。 它是技術的組成部分，負責硬體和作業系統的獨立性，已編譯程式碼的小尺寸以及保護使用者免受惡意程式攻擊的能力。 > Java虛擬機器是抽象的計算機。 像真正的計算機一樣，它具有指令集並在執行時操作各種記憶體區域。 使用虛擬機器實現程式語言是相當普遍的。 最知名的虛擬機器可能是UCSD Pascal的P程式碼計算機。 ## JVM 跨語言怎麼理解？ `JVM`是跨語言的平臺，很多語言都可以編譯成為遵守規範的位元組碼，這些位元組碼都可以在`Java`虛擬機器上執行。**Java虛擬機器不關心這個位元組碼是不是來自於Java程式**，只需要各個語言提供自己的編譯器，位元組碼遵循位元組碼規範，比如位元組碼的開頭是`CAFEBABY`。  將各種語言編譯成為位元組碼檔案的編譯器，稱之為前端編譯器。而`Java`虛擬機器中，也有編譯器，比如即時編譯器，此處稱為後端編譯器。 `Java`虛擬機器要做到跨語言，目前來看應該是當下最強大的虛擬機器。但是並非一開始設計要跨語言。 **跨語言的平臺有利於什麼？** 由於有了跨語言平臺，多語言混合程式設計就更加方便了，通過特定領域的語言去解決特定領域的問題。 比如並行處理使用`Clojure`語言編寫，展示層使用`JRuby/Rails`,中間層用`Java`編寫，每一應用層都可以使用不同的語言編寫，介面對於開發者是透明的。不同語言可以相互呼叫，就像是呼叫自己語言原生的API一樣。它們都執行在同一個虛擬機器上。 ## 何為位元組碼？ 位元組碼狹義上是`java`語言編譯而成，但是由於`JVM`是支援多種語言編譯的位元組碼的，而位元組碼都是一個標準規範，因為我們應該稱其為`JVM`位元組碼。 不同的編譯器，可以編譯出相同的位元組碼檔案，位元組碼檔案也可以在不同作業系統上的不同`JVM`中執行。 因此，`Java`虛擬機器實際上和`Java`語言並非強制關聯的關係，虛擬機器只和二級制檔案（`Class`檔案）強關聯。 **【作者簡介】**： 秦懷，公眾號【**秦懷雜貨店**】作者，技術之路不在一時，山高水長，縱使緩慢，馳而不息。這個世界希望一切都很快，更快，但是我希望自己能走好每一步，寫好每一篇文章，期待和你們一起