虚拟机是一种抽象化的计算机,通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。Java 虚拟机有自己完善的硬体架构,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。JVM 屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息,使得 Java 程序只需生成在 Java 虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。
这种解释应该算是正确的,但是只描述了虚拟机的外部行为和功能,并没有针对内部原理做出说明。一般情况下我们不需要知道虚拟机的运行原理,只要专注写 java 代码就可以了,这也正是虚拟机之所以存在的原因--屏蔽底层操作系统平台的不同并且减少基于原生语言开发的复杂性,使 java 这门语言能够跨各种平台(只要虚拟机厂商在特定平台上实现了虚拟机),并且简单易用。这些都是虚拟机的外部特性,但是从这些信息来解释虚拟机,未免太笼统了,无法让我们知道内部原理。
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本部分将重点讲述 Java 技术体系所囊括的内容,以及 Java 的历史、 现状和未来的发展趋势。
讲解了 JVM 的自动内存管理,包括虚拟机内存区域的划分原理以及各种内存溢出异常产生的原因;常见的垃圾收集算法以及垃圾收集器的特点和工作原理;常见虚拟机监控与故障处理工具的原理和使用方法。
分析了虚拟机的执行子系统,包括类文件结构、虚拟机类加载机制、虚拟机字节码执行引擎。
Java 程序从源码编译成字节码,再从字节码编译成本地机器码的这两个过程,从整体来看其实等同于一个传统编译器所执行的编译前端、后端过程。
Java 语言和虚拟机提供了原生的、完善的多线程支持,使得它天生就适合开发多线程并发的应用程序。不过我们不能期望系统来完成所有与并发相关的处理,了解并发的内幕也是成为一位高级程序员不可缺少的课程。
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