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Java虚拟机简介

做Java开发的都知道JVM（Java Virtual Machine），即Java虚拟机，简单来讲，它是用来运行Java程序的。经过一系列的发展，目前市场上有很多的JVM，最流行或者说使用最广泛的莫过于HotSpot了，它诞生于JDK1.2，使用至今。

JVM作为JDK的核心组成部分，随着JDK的版本一起发布的，不同的JDK版本中，可能存在不同的JVM，有时会出现多个JVM共存。下面是SUN/Oracle JDK中的JVM的发展历史

• Classic VM

1996年1月，JDK1.0版本发布，这个版本的Java虚拟机是Classic VM。

• HotSpot VM

1998年12月，JDK1.2版本发布。1999年4月，HotSpot虚拟机诞生，它是被SUN公司从另外一家小公司收购而来，此时它仅作为JDK1.2版本的附加程序，并非默认的虚拟机。2000年5月，JDK1.3版本发布，HotSpot VM称为默认的虚拟机。

• Exact VM

在JDK1.2版本中，先后曾并存过3个虚拟机，Classic VM，HotSpot VM，以及Exact VM，其中Exact VM只在SUN公司自己的Solaris平台上使用，它与HotSpot VM几乎是同时期的独立产品。

• Graal VM

2018年3月，JDK10发布。4月，Oracle公司公开的一款虚拟机Graal VM，它是在HotSpot基础上诞生的，符合Java SE 8标准的JVM，但目前还未整合进JDK中发布，有可能是下一代的JVM。

JVM的运行流程大致如下3个步骤

1. .java源文件编译为.class字节码文件
2. JVM将.class字节码文件编译为操作系统的机器码
3. 机器码调用操作系统本地方法库的方法

JVM主要由4部分构成，如下示意图

• 类加载器子系统

用于将编译好的.class字节码文件加载到JVM中

• 运行时数据区

用于存储JVM运行过程中产生的数据，包括程序计数器、本地方法区、方法区、虚拟机栈、虚拟机堆

• 执行引擎

包括即使编译器和垃圾回收器。即时编译器用于将.class字节码编译成操作系统的机器码，垃圾回收器用于回收在运行过程中产生的不再使用的对象

• 本地接口库

用于调用操作系统的本地方法库，以完成具体的I/O操作。

JVM核心组成

在一个JVM进程中，允许同时并发多个线程执行任务。在JVM后台运行的线程主要有以下5类

• 虚拟机线程

此类线程在JVM到达安全点时出现。

• 周期性任务线程

即执行周期性任务而创建的定时器调度线程。

• 编译器线程

编译器线程会在JVM运行时，执行将字节码动态编译成操作系统机器码的任务

• 信号分发线程

接收发送给JVM的信号并调用JVM的方法

• GC线程

用来在JVM中回收垃圾的线程

JVM(Java虚拟机)从0到1全部合集，强烈建议收藏

JVM(Java虚拟机)现在已经属于Java面试的重灾区，大厂面试现在基本属于必考内容，建议大家需要重点掌握。

为了方便大家更好的掌握好JVM(Java虚拟机)，也为了让知识更系统化，这里我单独把JVM的整个系列一并罗列于此，希望对有用的人有用，也希望能帮助到更多的人。

完整文档，到文末获得

这篇文章重点讲了以下几点：

• JVM内存结构
• 堆内存（Heap）
• 方法区（Method Area）
• 虚拟机栈(JVM Stack)
• 本地方法栈(Native Stack)
• 程序计数器（PC Register）
• 直接内存
• JVM内存参数设置
• 典型JVM参数配置

这篇主要讲了以下几点：

• 标记清除
• 复制算法
• 标记整理
• 分代收集算法

这篇主要讲了以下几点：

常见的垃圾收集器有3类1.新生代的收集器包括：2.老年代的收集器包括：3.回收整个Java堆(新生代和老年代)

新生代垃圾收集器1.Serial串行收集器-复制算法2.ParNew收集器-复制算法3.Parallel Scavenge（并行回收）收集器-复制算法

老年代垃圾收集器1.Serial Old 收集器-标记整理算法2.Parallel Old 收集器-标记整理算法3.CMS收集器-标记清除算法

新生代和老年代垃圾收集器G1收集器-标记整理算法G1收集器的优势：G1收集器的运作步骤

这篇重点讲了以下几点：

• JVM内存调优
• JVM性能调优方法和步骤
• JVM调优参数参考

这篇重点讲了以下几点：

• 什么场景需要JVM调优
• JVM性能监控分析工具
• VisualVM
• Jconsole
• MAT
• JVM内存泄漏分析

这篇重点讲了以下几点：

• Minor GC
• Major GC
• 分代GC
• Full GC

这篇重点讲了以下几点：

1.G1概述

2.G1堆内存

3.G1回收流程

4.G1 GC模式

5.G1推荐用例

以上我主要从JVM的内存结构，再到回收算法，再到垃圾收集器，GC方式与参数，以及性能调优、工具、以及步骤等对JVM进行了一个完整的详解，希望这个JVM系列能对你有所帮助。

Java虚拟机和Dalvik虚拟机有哪些区别和不同？

Dalvik是Google公司自己设计的用于Android平的虚拟机，它可以简单地完成进程隔离和线程管理，并且可以提高内存的使用效率。每一个Android应用程序在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例，其代码在虚拟机的解析下得以执行。

很多人都认为Dalvik虚拟机是一个Java虚拟机，因为Android开发的编程语言恰恰是Java语言，但是这种说法并不准确。Dalvik虚拟机并不是按照Java虚拟机的规范来实现的，两者不兼容，而且也有很多不同之处。下面通过一个图进行对比说明，如下所示。

Java 虚拟机和Dalvik虚拟机

从图中可以看出，Java虚拟机和Dalvik虚拟机主要有两大区别：一是它们编译后的文件不同;二是它们基于的架构不同。具体如下：

1.编译后的文件不同

Java 虚拟机运行的是.class字节码文件，而 Dalvik 虚拟机运行的则是其专有的.dex文件。在Java程序中Java类会被翻译成一个或者多个字节码文件(.class)然后打包到.jar文件，之后Java虚拟机会从相应的.class文件和.jar文件中获取相应的字节码。Android程序虽然也是使用Java语言进行编程，但是在翻译成.class文件后，还会通过工具将所有的.class文件转换成一个.dex文件，然后Dalvik虚拟机从其中读取指令和数据，最后的.odex是为了在运行过程中进一步提高性能而对.dex文件进行的进一步优化，能加快软件的加载速度和开启速度。

2.基于的架构不同

Java虚拟机是基于栈的架构，大家知道，栈是一个连续的内存空间，取出和存入的速度比较慢;而Dalvik是基于寄存器的架构，寄存器是CPU上的一块缓存，寄存器的存取速度要比从内存中存取的速度快很多，这样就可以根据硬件最大限度地优化设备，更适合移动设备的使用。

需要说明的是，Android系统下的Dalvik虚拟机默认给每一个应用程序最多分配16 MB内存，如果Android加载的资源超过这个值，就会报出OutOfMemoryError异常，因此一定要注意这个问题。

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com