JVM架构 _傻大方

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> JVM- Architecture [pic credit: google]
同志们好，
今天，我们期待对JVM体系结构的组成及其所包含的组件有一个简短的了解。在这里，我们将了解所有组件的工作或说出的作用。因此，让我们开始吧！
JVM体系结构分为三个主要部分：
· 类加载器子系统
· 运行时数据区
· 执行引擎
类加载器子系统Java类加载器将类加载到JVM中。所有虚拟机都包含一个嵌入到虚拟机中的类加载器，该嵌入式加载器称为原始类加载器。此类默认情况下实现loadClass（）的默认实现。
在以下两种情况下加载类：执行新的字节码和字节码对类进行静态引用时， [我们将在进一步的主题中对此进行详细讨论] 。
Java的动态类加载功能由该类加载器子系统处理。它基本上在运行时加载，链接和初始化类文件。
Java类加载器基于以下三个原则：
· 委托原则：该原则将类加载请求转发到其父类加载器。仅当父级找不到或加载类时，才加载该类。
· 可见性原则：此原则仅向子类加载器提供可见性，以查看所有类均由父类加载，反之则不。
· 唯一性原则：该原则允许任何类只能加载一次。委托原则可以很容易地实现这一点，它可以确保父类加载的类不会被子类重新加载。
类加载器的类型：类加载器根据加载类的路径分为以下几种类型。
· Bootstrap类加载器：它是所有类加载器的父级。它从Core类加载类文件。也称为原始类加载器。它从rt.jar文件即jre / lib / rt.jar加载类
· 扩展类加载器：它负责加载ext文件夹内的类，即jre / lib
· 系统/应用程序类加载器：它负责从应用程序类路径加载类。
JVM的工作如下，系统类加载器将加载请求委派给扩展类加载器，扩展类加载器再将请求委派给Bootstrap类加载器。如果在Bootstrap类加载器中检测到该类，则该类将被加载，否则请求将再次传输到扩展类加载器；但是，如果找不到该类，则会得到一个运行时异常java.lang.ClassNotFoundException 。
运行时数据区运行时数据区域分为方法区域，堆区域，堆栈区域， PC寄存器，本机方法堆栈。
方法区域：所有类级别的信息，即直接父名称，类名称，方法和变量都存储在方法区域中。它包含在类以及对象和接口的初始化中使用的元素。每个JVM分配一个方法区。它是共享资源。它在所有线程中都是通用的。
堆区：所有对象的详细信息存储在堆区中。通过任何线程访问时，堆区域又分为年轻一代，旧一代和PermGen [永久一代] 。创建对象时，它首先访问Young Generation（伊甸园空间），当它变老时，它将进一步移入Old Generation 。所有的静态变量和实例变量都存储在PermGen中[将在垃圾回收主题中对此进行详细讨论] 。每个JVM分配一个堆区。它也是所有线程共有的共享资源。
堆栈区：JVM为每个单个线程创建一个运行时堆栈。堆栈中存在的每个块都称为激活记录/堆栈帧，其中包含所有方法调用。所有本地变量调用都存储在相应的帧中。线程终止后， JVM将破坏其堆栈。它不是共享资源。当堆栈已满时，它将引发stackOverFlow错误。
PC寄存器：存储线程的当前执行指令的地址。每个线程都有特定的PC寄存器。它基本上会跟踪指令。
本机方法堆栈：本机方法是用Java以外的语言编写的方法。将本机方法信息存储到其中。每个线程都拥有其本机方法Stack 。它与堆栈区域相同，除了用于本机方法。
执行引擎（Execution Engine）它逐行执行.class（字节码）文件，进一步分为：解释器，即时编译器和垃圾收集器。解释器解释字节码，然后执行该代码。这里出现的问题是，任何方法被调用的次数就是该次数，将需要解释器。如我们先前的文章所述， JIT编译器有助于提高解释器的效率。它编译整个字节码并将其更改为本机代码，以便每当解释器看到重复的方法调用时， JIT编译器都会提供直接可用的本机代码，因此不需要重新解释。通过提高效率。JIT编译器是一种算法，可以帮助我们进行编译和解释。对于冗余代码，它的性能更好，但是在将字节码转换为本地代码时，可能会增加运行时开销。作为JIT编译器一部分的Profiler负责标识重复的方法调用。JIT编译仅适用于重复调用的方法，而不适用于每个方法。垃圾收集器的功能是销毁未引用的对象，即释放正在运行的应用程序不再需要的任何内存。 [将有专门针对GC的文章]