JVM(Java 虚拟机)的简单介绍

JVM是Java Virtual Machine(Java 虚拟机)的缩写，JVM是一种计算设备的规范，他是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。

概述：

Java虚拟机有自己完善的硬件结构（如:处理器，堆栈，相应的指令系统so on.）

Java语言的可移植性：任何平台装有JVM，字节码文件(.class)就能够执行。“一次编译，多次执行”

体系结构

Java虚拟机共有五个模块组成：
类装载器子系统、运行时数据区、执行引擎、本地方法接口和垃圾收集模块
Java虚拟机不是真正的物理机，他没有寄存器，所以指令集是使用Java栈来存储中间数据，这样做的目的就是为了保持Java虚拟机的指令集尽量的紧凑，同时也便于JAVA虚拟机在那些只有很少通用寄存器的平台上实现。

必要性

Java语言的一个最重要的一个特点是与平台的无关性。

内存管理

（1）对于Java运行时涉及到的存储区域主要包括程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、java堆、方法区以及直接内存等等。对于每个部分，都有其使用的条件。程序计数器主要是取下一条指令，在Java里面主要是取下一条指令的字节码文件；Java虚拟机栈主要是利用栈先进后出的特性存储局部变量表，动态链接等，主要包括堆内存和栈内存，对于程序员内存分析而言是特别重要的。本地方法栈与上边的栈基本作用差不多，只不过这里是为Java方法而服务。Java堆是内存管理中最大的一块，所有的线程共享这一块内容，同时该部分也是垃圾收集器的主要区域。

（2）虚拟机的垃圾回收机制是完善的，动态内存分配和回收是比较成熟的，在内存管理机制中，大部分都不需要我们考虑内存回收，只有Java堆和方法区需要我们考虑处理内存问题。一般的对于内存回收首先就是判断某一个部分是生存还是死亡，主要是通过下面二种算法：

• 其一是引用计数算法，本算法实现简单，判定的效率也是比较高的，很多的软件都使用了该算法，但是主流的Java并没有选择该算法，核心的问题是该算法难以处理对象之间相互调用的问题。

• 其二是称可达性分析算法，该算法核心思想是依靠判断对象是否存活来实现的，本算法是通过一系列的GC ROOTS的对象作为起始点，采用搜索的算法遍历引用链，如果搜索过程中没有发现该节点，则认为该节点是不可达的，即可回收的，在Java里面，一般可以使用该算法处理问题。

特性

• 移植性
• 成熟
• 覆盖面

碎片回收

Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。解释器具体承担为类实例分配空间的工作。解释器在为一个实例分配完存储空间后，便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。一旦对象使用完毕，便将其回收到堆中。在Java语言中，除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。在SUN公司开发的Java解释器和Hot Java环境中，碎片回收用后台线程的方式来执行。