Java Virtual Machine的结构 1
创始人
2025-05-29 03:42:29
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Java Virtual Machine(JVM,Java虚拟机)提供抽象级别的标准与规范支持各种不同厂商的实现,也就是,为了正确地实现JVM,其他厂商或者开发者只需要做到能正确地读取Java的class类文件格式,然后正确地执行类文件中的操作,具体的实现是由实现者创造,JVM只需要提供抽象级别的接口支持。例如,运行时数据区的内存布局、使用的垃圾收集器算法、JVM指令的内部优化(这些指令被翻译成机器代码),这些功能如何实现都可以由实现者决定,JVM的结构如下所示:

The class File Format

由Java语言代码源文件编译而来的、可由JVM执行的代码

Data Types

JVM支持的数据类型包括基本类型(primitive  types)、引用类型(reference types)

Primitive Types and Values

JVM支持的基本类型包括数字类型(numeric  types)、布尔类型(boolean type)、返回地址类型(returnAddress type),数字类型包括整数类型(integral  types)、浮点类型(floating-point types),整数类型包括byte(值长8位)、short(值长16位)、int(值长32位)、long(值长64位)、char(值长16位),浮点类型包括float(值长32位)、double(值长64位),布尔类型包括true、false,其默认值是false,返回地址类型是用于返回指令的指针

Reference Types and Values

JVM支持的引用类型包括类类型(class types)、数组类型(array types)、接口类型(interface types),引用类型对应的值是由该类型创建的实例、数组、实现接口类型的实例

 

Run-Time Data Areas

JVM定义不同的运行时数据区用于程序的执行,其中,一些数据区是在JVM启动的时候创建而在JVM退出的时候销毁,其他数据区是每个线程独立创建一个数据区,在每个线程创建的时候生成而在线程退出的时候销毁

 

Frames

每个框是用于存储数据以及部分结果、用于执行动态链接、为方法返回结果、分发异常,每个新框是在每次一个方法被调用的时候创建,当该方法调用完成的时候框被销毁

 

Representation of Objects

Java对象保存在JVM堆区,JVM不提供对象的规范,其以字节码的方式与数据保存在堆区

 

Floating-Point Arithmetic

JVM支持IEEE 754标准规范,支持浮点类型的运算

 

Special Methods

JVM提供一些特殊方法,包括实例的初始化方法(init)、类的初始化方法(clinit)以及署名多态方法(MethodHandle)

 

Exceptions

JVM中的异常是指类Throwable的实例或者其子类的实例的表示,在Java语言中抛出一个异常可以改变代码的控制流程

 

Instruction Set Summary

JVM的指令包括一个字节的操作以及0个或多个操作数,这些操作码以及操作数构成了一次指令操作

 

Class Libraries

JVM提供对类库的支持,包括类反射机制、加载以及创建类或者接口、链接以及初始化类或者接口、类的安全性、多线程、弱引用

 

Public Design, Private  Implementation

JVM支持公共设计以及不同厂商的私有实现,例如类的格式以及指令集是属于JVM的公共设计部分,而私有实现是指不同厂商根据JVM提供的标准与规范执行具体的实现  

 

(未完待续)

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