JDK-JVM

JDK

JDK内部体系结构：

整个jdk内部体系结构，大体可分为两部分：命令工具和JRE。

1. jdk自带了一些命令工具。比如java、javac、javap 和 jar命令等

javac：用于将java源代码编译成字节码文件，也就是 通过Java的编译器(Windows下的javac.exe)，对源文件进行错误排查后，形成后缀名为**.class**的字节码文件。

字节码文件：是一种与任何具体的"机器环境" 和 “操作系统环境” 无关的中间代码，同时也是一个二进制文件。

java：用于让JVM执行字节码文件。

2. JRE(Java运行时环境)：包括 类库 和 JVM。
   (1) 支撑Java程序运行的核心类库。比如I/O，网络(NetWorking)，并发(Concurrency)，lang 和 util包等。
   (2) Java虚拟机JVM(Java Virtual Machine)

JVM 与 跨平台

Java最大的特性跨平台，就是由JVM帮我们实现的。

• JVM 从软件层面 屏蔽了 不同操作系统 在底层 硬件 与 指令 上的区别。也就是，JVM兼容了不同的操作系统，因为我们在下载jdk的时候，下载了不同的基于这个操作系统 特定的jdk版本，它里面就有 针对 特定平台的JVM。
• 实际上，计算机底层只认识0101的二进制机器码，但是由于不同操作系统 不同硬件平台上 指令集 的区别，同一份代码的功能实现，在不同操作系统底层 对应的二进制机器码 是不一样的，而JVM可以生成 基于这个操作系统 特定的 机器可执行的 二进制机器码。比如，一个加法功能的实现，在Windows上生成的是010101，而在 Linux上生成的 可能是110001…。
  
• 如果我选择了 基于Windows版本的jdk，那它对应给我们运行代码的JVM，就是基于这个Windows操作系统，做了一些特定的实现。然后，我们写了一份java源代码，比如Helloword.java。然后通过javac指令编译成Helloword.class字节码文件，再通过java指令(java Helloword.class)，将字节码文件丢到JVM里去运行。需要注意的是，我们只写了一份代码，生成了一份字节码(没有平台限制)，最终由 JVM 生成基于这个操作系统 特定的 可执行的二进制机器码。
• 因为 Java是先编译成**.class**字节码文件，然后再利用JVM进行解释执行的，是一种在编译基础上进行解释运行的语言。所以，Java即可以说成编译型，也可以说成解释型语言。
• 简而言之，跨平台就是，代码一次编写，到处运行。开发人员 只需写一份代码，最终可以放到各大平台去运行，比如Windows，Linux，Unix 和 Mac等。

JVM在程序运行过程中的运行细节，内存分配 和 流转模型。

JVM结构体系

• 一个完整的JVM结构体系 由3部分组成：类装载子系统、运行时数据区 和 字节码执行引擎。他们的作用和联系，也就是字节码文件在JVM中的 执行过程 与 运行原理。
• 当我们用java指令 去运行一个字节码文件时(比如java Math.class)，JVM就开始运行了。字节码文件会首先通过JVM的第一块区域 类装载子系统，它会把我们的字节码文件装载(load)到JVM的第二块区域 运行时数据区(也叫内存模型/内存区域)，最终，由我们JVM的第三块区域 字节码执行引擎，来执行我们内存里面的一行一行的代码。
• 在整个JVM的组成中，最为重要的部分，其实就是内存区域，JVM调优实际上调的就是这个区域的相关部分，而其中的堆内存是最为主要的调优部分。
• 内存区域 在 oracle官方文档的JVM规范 里面，有一些详细的定义和介绍，
• 内存区域在规范里面的官方名称，叫做运行时数据区(Run-Time Data Areas)，它的内部又包含5个部分：
• 第一部分是程序计数器(The pc Register)，
• 第二部分是Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)，
• 第三部分是堆(heap)，
• 第four部分是方法区(Method Area)，方法区中又包括常量池(Run-Time Constant Pool)，
• 第五部分是本地方法栈(Native Method Stacks)，
• 这些部分都属于JVM的内存区域，是用来存储数据的，但它们的作用和存储的内容各不相同。

1. 虚拟机栈

• 虚拟机栈 这块区域主要是用来 存放 我们的线程运行过程中，它的那些局部变量，比如在我们java代码中，(包括main方法在内)每一个方法，都有属于自己的局部变量。这些变量就是存放在我们的"栈"内存区域。

2. 线程栈

• 因为 Java虚拟机中的 每个线程 都有一个私有的虚拟机栈，与线程同一时间被创建出来。也就是说，在我们的java代码中，只要有一个线程开始运行代码了，JVM就会马上给这个线程，在整个一大块虚拟机栈的内存区域中，分配一小块属于这个线程 自己独立的内存空间，用来存放 我们这个线程(自己运行过程中)内部 的局部变量。所以对于线程而言，每个线程 自己私有的虚拟机栈 也可以更形象的称之为线程栈。