Was ist eine Java Virtual Machine? Eine kurze Einführung in JVM

Der Inhalt dieses Artikels ist: Was ist JVM in Java? Eine kurze Einführung in die Java Virtual Machine, damit jeder versteht, was die JVM kann und welche Rolle die JVM spielt. Es hat einen gewissen Referenzwert. Freunde in Not können sich darauf beziehen. Ich hoffe, es wird Ihnen hilfreich sein.

Was ist JVM?

Die Java Virtual Machine (JVM) ist eine virtuelle Maschine, die Java-Bytecode ausführt, den Kern der Programmiersprache Java. Wenn wir ein Programm ausführen, ist die JVM für die Umwandlung des Bytecodes in maschinenspezifischen Code verantwortlich. JVM ist außerdem plattformabhängig und bietet zentrale Java-Funktionen wie Speicherverwaltung, Garbage Collection, Sicherheit usw.

JVM wird als virtuell bezeichnet, da die von ihr bereitgestellte Schnittstelle nicht vom zugrunde liegenden Betriebssystem und der Maschinenhardware abhängt. Diese Unabhängigkeit von Hardware und Betriebssystem ermöglicht das einmalige Schreiben von Java-Programmen an jedem beliebigen Ort.

In der realen Welt ist JVM eine Spezifikation, die eine Laufzeitumgebung bereitstellt, die Java-Bytecode ausführen kann.

Was kann die JVM?

JVM führt die folgenden Vorgänge aus:

1. Code laden

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3. Code ausführen

3. Laufzeitumgebung bereitstellen

JVM stellt die folgenden Definitionen bereit:

1. Speicherbereich

2. Klassendateiformat

4. Garbage Collection-Haufen

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JVM-Architektur

Lassen Sie uns einen Blick auf die interne Architektur der JVM werfen. Es enthält Klassenlader, Speicherbereiche, Ausführungs-Engines usw.

1. Klassenlader

Der Klassenlader ist ein Subsystem der JVM, das zum Laden von Klassendateien verwendet wird. Immer wenn wir ein Java-Programm ausführen, wird es zuerst vom Klassenlader geladen. In Java gibt es drei integrierte Klassenlader.

1), Bootstrap ClassLoader: Dies ist die erste Klassenerweiterung, die die Superklasse des Extension-Klassenladers ist. Es lädt die Datei rt.jar, die alle Klassendateien der Java Standard Edition enthält, z. B. die Paketklasse java.lang, die Paketklasse java.net, die Paketklasse java.util, die Paketklasse java.io und die Paketklasse java.sql , usw. 2), Extension ClassLoader: Dies ist der Unterklassenlader von Bootstrap und der übergeordnete Klassenlader des System-Klassenladers. Es durchsucht die JAR-Dateien im Verzeichnis $JAVA_HOME/jre/lib/ext.

3), System-/Anwendungsklassenlader: Dies ist ein Unterklassenlader des Extension-Klassenladers. Es lädt Klassendateien aus dem Klassenpfad. Standardmäßig ist der Klassenpfad auf das aktuelle Verzeichnis eingestellt. Sie können den Klassenpfad mit dem Schalter „-cp“ oder „-classpath“ ändern. Es wird auch als Anwendungsklassenlader bezeichnet.

2. Klassenbereich (Methodenbereich)

Der Methodenbereich speichert jede Art von Struktur, z. B. Laufzeitkonstantenpool, Feld- und Methodendaten sowie Methodencode.

3. Heap

Heap ist der Laufzeitdatenbereich, in dem Objekte zugewiesen werden.

4. Stapeln

Java gestapelte Speicherrahmen. Der Stapel enthält lokale Variablen und Teilergebnisse und spielt eine Rolle bei Methodenaufrufen und -rückgaben.

Jeder Thread verfügt über einen privaten JVM-Stack, der gleichzeitig mit dem Thread erstellt wird. Bei jedem Aufruf der Methode wird ein neuer Frame erstellt. Wenn der Methodenaufruf abgeschlossen ist, wird der Frame zerstört.

5. Programmzählerregister

(Programmzählerregister)

Das PC-Register (Programmzähler) enthält die Adresse der aktuell ausgeführten Java Virtual Machine-Anweisung.

6. Native Method Stack (Native Method Stack)

Es enthält alle in der Anwendung verwendeten nativen Methoden.

7. Ausführungs-Engine (Ausführungs-Engine)

Es umfasst:

1), virtuellen Prozessor 2), Interpreter : Liest den Bytecode-Stream und führt die Anweisungen aus.

3), Just-in-Time-Compiler (JIT): Wird zur Verbesserung der Leistung verwendet. JIT kompiliert gleichzeitig Teile des Bytecodes mit ähnlicher Funktionalität und reduziert so die für die Kompilierung erforderliche Zeit. Der Begriff „Compiler“ bezeichnet hier den Konverter vom Befehlssatz der Java Virtual Machine (JVM) in den Befehlssatz einer bestimmten CPU.

8. Java Native Interface

(Java Native Interface)

Java Native Interface (JNI) ist ein Framework, das eine Schnittstelle für die Kommunikation mit einer anderen geschriebenen Anwendung bereitstellt in einer Sprache wie C, C++, Assembly usw. Java verwendet das JNI-Framework, um Ausgaben an die Konsole zu senden oder mit Betriebssystembibliotheken zu interagieren.

Zusammenfassung: Das Obige ist der gesamte Inhalt dieses Artikels, ich hoffe, dass er für das Studium aller hilfreich sein wird. Weitere verwandte Video-Tutorials finden Sie unter:

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