JVM一站式学习,要想Java学得好,JVM这个内功一定要修炼好

JVM(JavaVirtualMachine)是java虚拟机,是java上层框架的基础,欲练神功,先练内功!
JVM和java体系结构
一次编译,到处运行.跨平台
不同语言使用编译器后的字节码符合java虚拟机的规范就可以运行.自动内存管理自动垃圾回收JVM的架构模型:
栈:跨平台性,指令集小,指令多;执行性能比寄存器差
Java编译器输入的指令流基本上是一种基于栈的指令集架构,另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构 。
两者的优缺点
【JVM一站式学习,要想Java学得好,JVM这个内功一定要修炼好】基于栈式架构的特点:
设计和实现更简单,适用于资源受限的系统;避开了寄存器的分配难题:使用零地址指令方式分配指令流中的指令大部分是零地址指令,其执行过程依赖于操作栈 。指令集更小 , 编译器容易实现不需要硬件支持,可移植性更好,更好实现跨平台
基于寄存器架构的特点:
典型的应用是x86的二进制指令集:比如传统的PC以及Android的Davlik虚拟机 。指令集架构则完全依赖硬件 , 与硬件的耦合度高,可移植性差性能优秀和执行更高效花费更少的指令去完成一项操作在大部分情况下,基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主,而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主
举例: 同样执行2+3这种逻辑操作,其指令分别如下:
基于栈的计算流程 是CLDC-HI早期产品目前移动领域地位尴尬,智能机被Android和iOS二分天下 。KVM简单、轻量、高度可移植 , 面向更低端的设备上还维持自己的一片市场 ,智能控制器、传感器  , 老人手机、经济欠发达地区的功能手机Azul VM前面三大“高性能Java虚拟机”使用在通用硬件平台上这里Azul VW和BEA Liquid VM是与特定硬件平台绑定、软硬件配合的专有虚拟机:高性能Java虚拟机中的战斗机 。Azul VM是Azul Systems公司在HotSpot基础上进行大量改进,运行于Azul Systems公司的专有硬件Vega系统上的Java虚拟机 。Liquid VM高性能Java虚拟机中的战斗机 。BEA公司开发的,直接运行在自家Hypervisor系统上Liquid VM即是现在的JRockit VE 技术实现了off-heap , 即将生命周期较长的Java对象从heap中移到heap之外,并且GC不能管理GCIH内部的Java对象,以此达到降低GC的回收频率和提升GC的回收效率的目的 。GCIH中的对象还能够在多个Java虚拟机进程中实现共享使用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ZenGCtaobao vm应用在阿里产品上性能高,硬件严重依赖inte1的cpu,损失了兼容性,但提高了性能目前已经在淘宝、天猫上线,把Oracle官方JvM版本全部替换了 。Dalvik VM谷歌开发的,应用于Android系统,并在Android2.2中提供了JIT,发展迅猛 。Dalvik VM只能称作虚拟机,而不能称作“Java虚拟机” , 它没有遵循 Java虚拟机规范不能直接执行Java的Class文件基于寄存器架构,不是jvm的栈架构 。执行的是编译以后的dex(Dalvik Executable)文件 。执行效率比较高 。它执行的dex(Dalvik Executable)文件可以通过class文件转化而来,使用Java语法编写应用程序 , 可以直接使用大部分的Java API等 。Android 5.0使用支持提前编译(Ahead of Time Compilation , AoT)的ART VM替换Dalvik VM 。Graal VM2018年4月,Oracle Labs公开了GraalvM,号称 “Run Programs Faster Anywhere”,勃勃野心 。与1995年java的”write once,run anywhere"遥相呼应 。GraalVM在HotSpot VM基础上增强而成的跨语言全栈虚拟机,可以作为“任何语言”的运行平台使用 。语言包括:Java、Scala、Groovy、Kotlin;C、C++、Javascript、Ruby、Python、R等支持不同语言中混用对方的接口和对象,支持这些语言使用已经编写好的本地库文件工作原理是将这些语言的源代码或源代码编译后的中间格式,通过解释器转换为能被Graal VM接受的中间表示 。Graal VM提供Truffle工具集快速构建面向一种新语言的解释器 。在运行时还能进行即时编译优化 , 获得比原生编译器更优秀的执行效率 。
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