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JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一种用于计算设备的规范,它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。 展开全文
JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一种用于计算设备的规范,它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。
信息
软件语言
Java
简    称
JVM
应用学科
计算机软件
中文名
Java虚拟机
外文名
Java Virtual Machine
JVM概述
Java虚拟机有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈等,还具有相应的指令系统。Java虚拟机本质上就是一个程序,当它在命令行上启动的时候,就开始执行保存在某字节码文件中的指令。Java语言的可移植性正是建立在Java虚拟机的基础上。任何平台只要装有针对于该平台的Java虚拟机,字节码文件(.class)就可以在该平台上运行。这就是“一次编译,多次运行”。Java虚拟机不仅是一种跨平台的软件,而且是一种新的网络计算平台。该平台包括许多相关的技术,如符合开放接口标准的各种API、优化技术等。Java技术使同一种应用可以运行在不同的平台上。Java平台可分为两部分,即Java虚拟机(Java virtual machine,JVM)和Java API类库。 [1] 
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  • JVM

    千次阅读 2018-08-06 19:47:22
    JVM JDK1.8 JVM内存模型 JVM(1):Java 类的加载机制 JVM(2):JVM内存结构 JVM(3):Java GC算法 垃圾收集器 JVM(4):Jvm调优-命令篇 JVM(5):tomcat性能调优和性能监控(visualvm) JVM(6):JVM调优-...
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  • Microsoft JVM 以及 Taobao JVM 的介绍

    万次阅读 2020-09-14 02:16:36
    Microsoft JVM 微软为了在IE3浏览器中支持Java Applets,开发了Microsoft JVM。 Microsoft JVM只能在windows平台下运行,但确实是当时windows平台上性能最好的java虚拟机。 1997年,Sun指控微软侵犯商标成功,微软赔...

    Microsoft JVM

    微软为了在IE3浏览器中支持Java Applets,开发了Microsoft JVM。
    Microsoft JVM只能在windows平台下运行,但确实是当时windows平台上性能最好的java虚拟机。
    1997年,Sun指控微软侵犯商标成功,微软赔了Sun公司很多前,微软在windows XP SP3中抹除了其VM。现在windows安装的jdk都是HotSpot虚拟机

    摘录《深入理解java虚拟机》----周志明----第三版的部分原文:

      在Java语言诞生的初期(1996年~1998年,以JDK1.2发布之前为分界),它的主要应用之一是在 浏览器中运行Java Applets程序,微软为了在Internet Explorer 3浏览器中支持Java Applets应用而开发了 自己的Java虚拟机,虽然这款虚拟机只有Windows平台的版本,“一次编译,到处运行”根本无从谈起, 但却是当时Windows系统下性能最好的Java虚拟机,它在1997年和1998年连续获得了《PC Magazine》 杂志的“编辑选择奖”。但是好景不长,在1997年10月,Sun公司正式以侵犯商标、不正当竞争等罪名控 告微软,在随后对微软公司的垄断调查之中,这款虚拟机也曾作为证据之一被呈送法庭。官司的结果 是微软向Sun公司(最终微软因垄断赔偿给Sun公司的总金额高达10亿美元)赔偿2000万美金,承诺终 止其Java虚拟机的发展,并逐步在产品中移除Java虚拟机相关功能。而最令人感到讽刺的是,到后来在 Windows XP SP3中Java虚拟机被完全抹去的时候,Sun公司却又到处登报希望微软不要这样做[1]。 Windows XP高级产品经理Jim Cullinan称:“我们花费了三年的时间和Sun公司打官司,当时他们试图阻 止我们在Windows中支持Java,现在我们这样做了,可他们又在抱怨,这太具有讽刺意味了。”

    Taobao JVM

    Taobao JVM基于OpenJDK开发了自己定制版本的AlibabaJDK。简称AJDK。主要想解决高并发、高可用、分布式的复合问题。

    它的特点是将生命周期较长的java对象从 堆 中移到堆外,并且GC不能管理GCIH内部的java对象。以达到降低GC的回收频率和提升GC的回收效率的目的。
    GCIH还能再多个java虚拟机进程中实现共享对象。
    使用crc32指令实现JVM intrinsic降低JNI的调用开销
    PMU hardware的java Profiling tool和诊断协助功能
    针对大数据场景的ZemGC
    TaobaoVM应用再阿里产品上性能高,硬件严重依赖intel的cpu,损失了兼容性,提高了性能。
    目前已经在淘宝、天猫上线,把Oracle官方的JVM全部替换。

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  • JVM架构内存结构图

    万次阅读 2020-09-14 03:40:54
    在线分享地址:JVM内存结构图

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  • JVM运行原理详解

    万次阅读 多人点赞 2017-05-31 15:01:45
    1.JVM简析: 作为一名Java使用者,掌握JVM的体系结构也是很有必要的。 说起Java,我们首先想到的是Java编程语言,然而事实上,Java是一种技术,它由四方面组成:Java编程语言、Java类文件格式、Java虚拟机和Java...

    1.JVM简析:

         作为一名Java使用者,掌握JVM的体系结构也是很有必要的。

         说起Java,我们首先想到的是Java编程语言,然而事实上,Java是一种技术,它由四方面组成:Java编程语言、Java类文件格式、Java虚拟机和Java应用程序接口(Java API)。它们的关系如下图所示:

         运行期环境代表着Java平台,开发人员编写Java代码(.java文件),然后将之编译成字节码(.class文件),再然后字节码被装入内存,一旦字节码进入虚拟机,它就会被解释器解释执行,或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行。

         Java平台由Java虚拟机和Java应用程序接口搭建,Java语言则是进入这个平台的通道,用Java语言编写并编译的程序可以运行在这个平台上。这个平台的结构如下图所示:

         在Java平台的结构中, 可以看出Java虚拟机(JVM) 处在核心的位置,是程序与底层操作系统和硬件无关的关键。它的下方是移植接口,移植接口由两部分组成:适配器和Java操作系统, 其中依赖于平台的部分称为适配器;JVM 通过移植接口在具体的平台和操作系统上实现;在JVM 的上方是Java的基本类库和扩展类库以及它们的API, 利用Java API编写的应用程序(application) 和小程序(Java applet) 可以在任何Java平台上运行而无需考虑底层平台, 就是因为有Java虚拟机(JVM)实现了程序与操作系统的分离,从而实现了Java 的平台无关性。

         JVM在它的生存周期中有一个明确的任务,那就是运行Java程序,因此当Java程序启动的时候,就产生JVM的一个实例;当程序运行结束的时候,该实例也跟着消失了。

         下面我们从JVM的基本概念和运过程程这两个方面入手来对它进行深入的研究。

     

    2.JVM基本概念

    2.1 基本概念:

         JVM是可运行Java代码的假想计算机 ,包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收,堆 和 一个存储方法域。JVM是运行在操作系统之上的,它与硬件没有直接的交互。

    2.2 运行过程:

         我们都知道Java源文件,通过编译器,能够生产相应的.Class文件,也就是字节码文件,而字节码文件又通过Java虚拟机中的解释器,编译成特定机器上的机器码 。

        也就是如下:

        • Java源文件—->编译器—->字节码文件

        • 字节码文件—->JVM—->机器码

         每一种平台的解释器是不同的,但是实现的虚拟机是相同的,这也就是Java为什么能够跨平台的原因了 ,当一个程序从开始运行,这时虚拟机就开始实例化了,多个程序启动就会存在多个虚拟机实例。程序退出或者关闭,则虚拟机实例消亡,多个虚拟机实例之间数据不能共享。

    2.3 三种JVM:

        • Sun公司的HotSpot;

        • BEA公司的JRockit;

        • IBM公司的J9 JVM;

         在JDK1.7及其以前我们所使用的都是Sun公司的HotSpot,但由于Sun公司和BEA公司都被oracle收购,jdk1.8将采用Sun公司的HotSpot和BEA公司的JRockit两个JVM中精华形成jdk1.8的JVM。

     

     

    3.JVM的体系结构

     

    3.1 Class Loader类加载器

        负责加载 .class文件,class文件在文件开头有特定的文件标示,并且ClassLoader负责class文件的加载等,至于它是否可以运行,则由Execution Engine决定。

    3.2 Native Interface本地接口

        本地接口的作用是融合不同的编程语言为Java所用,它的初衷是融合C/C++程序,Java诞生的时候C/C++横行的时候,要想立足,必须有调用C/C++程序,于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标记为native的代码,它的具体作法是Native Method Stack中登记native方法,在Execution Engine执行时加载native libraies。

        目前该方法使用的越来越少了,除非是与硬件有关的应用,比如通过Java程序驱动打印机,或者Java系统管理生产设备,在企业级应用中已经比较少见, 因为现在的异构领域间的通信很发达,比如可以使用Socket通信,也可以使用Web Service等。

    3.3 Execution Engine 执行引擎

        执行包在装载类的方法中的指令,也就是方法。

    3.4 Runtime data area 运行数据区

        虚拟机内存或者Jvm内存,冲整个计算机内存中开辟一块内存存储Jvm需要用到的对象,变量等,运行区数据有分很多小区,分别为:方法区,虚拟机栈,本地方法栈,堆,程序计数器。

     

    4. Runtime data area 运行数据区详解(栈管运行,堆管存储):

        说明:JVM调优主要就是优化 Heap堆 和 Method Area 方法区。

    4.1 Native Method Stack 本地方法栈

        它的具体做法是Native Method Stack中登记native方法,在Execution Engine执行时加载native libraies。

    4.2 PC Register程序计数器

        每个线程都有一个程序计算器,就是一个指针,指向方法区中的方法字节码(下一个将要执行的指令代码),由执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的内存空间,几乎可以忽略不记。

    4.3 Method Area方法区

        方法区是被所有线程共享,所有字段和方法字节码,以及一些特殊方法如构造函数,接口代码也在此定义。简单说,所有定义的方法的信息都保存在该区域,此区域属于共享区间。

        静态变量,常量,类信息(构造方法/接口定义),运行时常量池存在方法区中;但是实例变量存在堆内存中,和方法区无关。

    4.4 Stack 栈

    4.4.1 栈是什么?

        栈也叫栈内存,主管Java程序的运行,是在线程创建时创建,它的生命期是跟随线程的生命期,线程结束栈内存也就释放,对于栈来说不存在垃圾回收问题,只要线程一结束该栈就Over,生命周期和线程一致,是线程私有的。

        基本类型的变量和对象的引用变量都是在函数的栈内存中分配。

    4.4.2 栈存储什么?

        栈帧中主要保存3类数据:

              本地变量(Local Variables):输入参数和输出参数以及方法内的变量;

              栈操作(Operand Stack):记录出栈、入栈的操作;

              栈帧数据(Frame Data):包括类文件、方法等等。

    4.4.3 栈运行原理

        栈中的数据都是以栈帧(Stack Frame)的格式存在,栈帧是一个内存区块,是一个数据集,是一个有关方法和运行期数据的数据集,当一个方法A被调用时就产生了一个栈帧F1,并被压入到栈中, A方法又调用了B方法,于是产生栈帧F2也被压入栈, B方法又调用了C方法,于是产生栈帧F3也被压入栈…… 依次执行完毕后,先弹出后进......F3栈帧,再弹出F2栈帧,再弹出F1栈帧。

        遵循“先进后出”/“后进先出”原则。

    4.5 Heap 堆

         堆这块区域是JVM中最大的,应用的对象和数据都是存在这个区域,这块区域也是线程共享的,也是 gc 主要的回收区,一个 JVM 实例只存在一个堆类存,堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后,需要把类、方法、常变量放到堆内存中,以方便执行器执行,堆内存分为三部分:

    4.5.1 新生区

        新生区是类的诞生、成长、消亡的区域,一个类在这里产生,应用,最后被垃圾回收器收集,结束生命。新生区又分为两部分:伊甸区(Eden space)和幸存者区(Survivor pace),所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个:0区(Survivor 0 space)和1区(Survivor 1 space)。当伊甸园的空间用完时,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将对伊甸园进行垃圾回收(Minor GC),将伊甸园中的剩余对象移动到幸存0区。若幸存0区也满了,再对该区进行垃圾回收,然后移动到1区。那如果1去也满了呢?再移动到养老区。若养老区也满了,那么这个时候将产生Major GC(FullGCC),进行养老区的内存清理。若养老区执行Full GC 之后发现依然无法进行对象的保存,就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。

         如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常,说明Java虚拟机的堆内存不够。原因有二:

         a.Java虚拟机的堆内存设置不够,可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。

         b.代码中创建了大量大对象,并且长时间不能被垃圾收集器收集(存在被引用)。

    4.5.2 养老区

             养老区用于保存从新生区筛选出来的 JAVA 对象,一般池对象都在这个区域活跃。

    4.5.3 永久区

             永久存储区是一个常驻内存区域,用于存放JDK自身所携带的 Class,Interface 的元数据,也就是说它存储的是运行环境必须的类信息,被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的,关闭 JVM 才会释放此区域所占用的内存。

         如果出现java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space,说明是Java虚拟机对永久代Perm内存设置不够。 原因有二:

         a.  程序启动需要加载大量的第三方jar包。例如:在一个Tomcat下部署了太多的应用。

         b. 大量动态反射生成的类不断被加载,最终导致Perm区被占满。

     

    说明:

    1.堆的分配参数

    -Xmn

     - 设置新生代大小

    -XX:NewRatio

     - 新生代(eden+2*s)和老年代(不包含永久区)的比值

     - 4 表示 新生代:老年代=1:4,即年轻代占堆的1/5

    -XX:SurvivorRatio

     - 设置两个Survivor区和eden的比

     - 8表示 两个Survivor :eden=2:8,即一个Survivor占年轻代的1/10

    2.堆的分配参数 – 总结

        根据实际事情调整新生代和幸存代的大小

        官方推荐新生代占堆的3/8

        幸存代占新生代的1/10

        在OOM时,记得Dump出堆,确保可以排查现场问题

     

    5.说明

         Jdk1.6及之前:常量池分配在永久代 ;

         Jdk1.7:有,但已经逐步“去永久代” ;

         Jdk1.8及之后:无(java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space,这种错误将不会出现在JDK1.8中 );

     

    5.1 在JDK1.7 中

     

    5.2 在JDK 1.8 中

     

     

     

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