JVM入門之認(rèn)識程序運行本質(zhì)

JVM是什么

剛?cè)腴T的時候老師教我們寫代碼是這樣的：

?

寫JAVA文件然后用javac命令編譯成class文件運行即可。

?

隨著學(xué)習(xí)的不斷拓展和工作中業(yè)務(wù)代碼的積累，對于“為什么會這樣”的困惑越來越多，于是寫了這篇博客~。

計算機能看懂的是二進(jìn)制，也就是0和1。那么我們的JAVA程序和計算機又有什么關(guān)聯(lián)呢？他們是怎么聯(lián)系到一起的？

匯編語言

計算機只能識別0和1，人們發(fā)現(xiàn)利用0和1可以做很多事情：

?

比如可以做加法，由此減乘法除法（利用的也是加法）也可以做到；與，或，異或等這些構(gòu)成了與門，非門等這些邏輯門；......在這上面進(jìn)行擴展又可以做很多事情。

?

但是編寫0和1太過于麻煩，這個時候出現(xiàn)了助記符也就是用一個英文代表一串01的數(shù)字，也就是匯編語言。

高級語言

對于開發(fā)者來說，用匯編寫代碼不太現(xiàn)實，一個簡單的操作要用很多行匯編代碼才能實現(xiàn)，所以再它之上做了處理，比如java，c，等等高級語言。那么計算機怎么識別高級語言的呢？

虛擬機是什么

答案是虛擬機，虛擬機可以理解為虛擬計算機，虛擬計算機通過解釋器將其認(rèn)識的指令解釋為計算機認(rèn)識的指令。JVM中只通過解釋器來解釋運行效率太慢，所以對于熱點代碼即反復(fù)執(zhí)行的代碼通過JIT即時編譯器將其編譯為本地代碼。這個編譯器叫做后端編譯器。

?

JVM流行的一點原因是其跨平臺性：一次編譯，多端運行

怎么實現(xiàn)的大家也大概猜到了，JVM虛擬機識別操作系統(tǒng)將class字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為不同操作系統(tǒng)可以識別的指令。

?

java代碼如何轉(zhuǎn)換成機器識別的代碼

我們寫代碼的時候通過編寫JAVA文件，通過javac命令編譯成class文件，用java命令運行class文件。

拆分：一，也就是javac命令將java代碼編譯成為java字節(jié)碼也就是class文件，這個編譯器叫做前端編譯器。編譯后的class文件由0和1構(gòu)成，這其實是java字節(jié)碼的結(jié)構(gòu)。

二，通過類加載器ClassLoader的加載，鏈接，初始化后將其轉(zhuǎn)換為JVM內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。我們要想看到class字節(jié)碼結(jié)構(gòu)是什么樣的，可以通過反編譯class文件，講解JAVA字節(jié)碼文件將在后面博客中詳細(xì)介紹。

三，執(zhí)行引擎將高級語言翻譯為機器語言即計算機能夠識別的語言。

總結(jié)：前端編譯器將Java文件轉(zhuǎn)換為字節(jié)碼class文件，通過類加載器ClassLoader的加載，鏈接，初始化這三步加載到內(nèi)存中，JVM識別字節(jié)碼文件將數(shù)據(jù)放到對應(yīng)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，但是機器不認(rèn)識這些字節(jié)碼文件，所以執(zhí)行引擎又進(jìn)行了編譯轉(zhuǎn)化為計算機能夠識別的指令【后端編譯器】，其充當(dāng)了轉(zhuǎn)換字節(jié)碼的任務(wù)（通過解釋器解釋運行，但是由于效率低，所以對于熱點代碼通過JIT即時編譯器編譯成本地代碼）

最后來張圖：圖中運行時數(shù)據(jù)區(qū)為JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)中的，下一篇博客進(jìn)行講解~。

在這里插入圖片描述