什么是Java虚拟机

虚拟机是一种抽象化的计算机，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。Java虚拟机有自己完善的硬体架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。Java虚拟机屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java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。

所谓的Java虚拟机，就是一台虚拟的机器。它是一款软件，用来执行一系列虚拟计算机指令，大体上虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机。visual Box、VMare就属于系统虚拟机。他们完全是对物理计算机的仿真，提供一个可运行完整操作系统的软件平台。而Java虚拟机就是典型程序虚拟机，它专门为执行单个计算机程序而设计，在Java虚拟机中执行的指令我们称之为Java字节码指令。Java发展到今天，出现了很多虚拟机，最初sun使用的叫Classic的Java虚拟机，到现在使用最广泛的是HotSpot虚拟机，除了sun以外还有BEA的JRockit,目前JRockit和HotSpot都被甲骨文公司收入旗下，大有整合的趋势。

Java虚拟机的基本结构

1. 类加载子系统：负责从文件系统或者网络中加载class信息，加载的信息放在一起称之为方法去的内存空间。

2. 方法区：就是存放类信息.常量信息.常量池信息.字符串字面量和数字常量等。

3. Java堆：在Java虚拟机启动的时候建立Java堆，它是Java程序最主要的内存工作区域，几乎所有的对象实例都存放在Java堆中，堆空间是所有线程共享的。

4. 直接内存：Java的NIO库允许Java程序使用直接内存，从而提高性能，通常直接内存速度会优于Java堆。读写频繁的场合可能会考虑使用。

5. Java栈：每个虚拟机线程都有一个私有的栈，一个线程的Java栈在线程创建的时候被创建，Java栈中保存着局部变量.方法参数.还有Java的调用方法和返回值等。

6. 本地方法栈：与Java栈很类似，最大不同是本地方法栈用于本地方法调用。Java虚拟机允许Java直接调用本地方法（通常本地方法为C语言编写）

7. 垃圾回收系统：是Java的核心，也是必不可少的，Java有一套自己进行垃圾清理的机制，开发者无需手动清理。

8. PC寄存器：是每个线程私有的空间，Java虚拟机会为每个线程创建PC寄存器，在任意时刻，一个Java线程总是在执行一个方法，这个方法被称为当前方法，如果当前方法不是本地方法，PC寄存器就会执行当前正在被执行的指令，如果是本地方法，则PC寄存器的值为undefined。寄存器存放如当前执行环境指针.程序计数器.操作栈指针.计算的变量指针等信息。

9. 执行引擎：虚拟机最核心的就是执行引擎了，它负责执行虚拟机的字节码。一般用户先编译成机器码后执行。

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