JVM(Java虚拟机)是Java编程语言的核心组件之一,负责将Java字节码翻译成机器码并执行。JVM由多个子系统组成,包括类加载子系统、运行时数据区、执行引擎、Java本地接口和本地方法库。
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类加载子系统(Class Loading Subsystem):负责将字节码文件加载到内存中,并进行验证、准备和解析等操作。类加载子系统包括三个阶段:加载(Loading)、链接(Linking)和初始化(Initialization)。
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运行时数据区(Runtime Data Area):JVM在运行时使用的内存空间。包括方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器等区域。其中,方法区用于存储类信息、常量、静态变量等数据;堆用于存储对象实例;栈用于存储局部变量、对象引用和方法调用信息;本地方法栈用于支持本地方法调用;程序计数器用于记录当前线程执行的字节码指令位置。
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执行引擎(Execution Engine):负责执行经过加载和解析的字节码指令。执行引擎有两种类型:解释器(Interpreter)和即时编译器(Just-In-Time Compiler,JIT)。解释器逐条解释字节码指令并执行,效率较低;JIT将热点代码(频繁执行的代码)编译成本地机器码,提高执行效率。
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Java本地接口(Java Native Interface,JNI):提供了Java与其他本地代码(如C、C++)交互的功能。通过JNI,Java程序可以调用本地方法,实现与底层系统的交互。
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本地方法库(Native Method Libraries):包含了本地方法的实现代码。本地方法库是JVM的一部分,用于支持JNI和底层操作系统的交互。本地方法库通常由C或C++编写,可以通过JNI调用。
后面的文章将展开介绍各个模块。