汗血盐车无人顾，千里空收骏骨。

——辛弃疾《贺新郎》

JVM架构及其生命周期

1. JVM的整体架构

  1. HotSpot VM是目前市面上高性能虚拟机的代表作之一。
  2. 它采用解释器与即时编译器并存的架构。
  3. 在今天，Java程序的运行性能早己脱胎换骨，已经达到了可以和c/C++程序一较高下的地步。

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2. Java代码执行流程

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3. JVM的架构模型

Java编译器输入的指令流基本上是一种基于栈的指令集架构，另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构。
这两种架构之间的区别：

  1. 基于栈式架构的特点
    • 设计和实现更简单，适用于资源受限的系统;
    • 避开了寄存器的分配难题–使用零地址指令方式分配。
    • 指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈。指令集更小,编译器容易实现。
    • 不需要硬件支持，可移植性更好，更好实现跨平台
  2. 基于寄存器架构的特点
    • 典型的应用是x86的二进制指令集：比如传统的PC以及Android的Davlik虚拟机。
    • 指令集架构则完全依赖硬件，可移植性差;
    • 性能优秀和执行更高效;
    • 花费更少的指令去完成一项操作。
    • 在大部分情况下，基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主，而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主。

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3.1 总结

  1. 由于跨平台性的设计，Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不同，所以不能设计为基于寄存器的。
  2. 优点是跨平台，指令集小，编译器容易实现，缺点是性能下降，实现同样的功能需要更多的指令。
  3. 时至今日，尽管嵌入式平台已经不是Java程序的主流运行平台了（准确来说应该是HotSpot VM的宿主环境已经不局限于嵌入式平台了），那么为什么不将架构更换为基于寄存器的架构呢?

4. JVM生命周期

4.1 虚拟机的启动

Java虚拟机的启动是通过引导类加载器(bootstrap class loader)创建一个初始类(initial class)来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。

4.2 虚拟机的执行

  1. 一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务–执行Java程序。
  2. 程序开始执行时他才运行，程序结束时他就停止。
  3. 执行一个所谓的Java程序的时候，真真正正在执行的是一个叫做Java虚拟机的进程。

4.3 虚拟机的退出

有以下几种情况：

  1. 程序正常执行结束
  2. 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
  3. 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止
  4. 某线程调用Runtime类或System类的exit方法，或Runtime类的halt方法，并且Java 安全管理器也允许这次exit或halt操作。
  5. 除此之外，JNI ( Java Native Interface)规范描述了用JNI Invocation API来加载或卸载Java虚拟机时，Java虚拟机的退出情况。

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