JDK、JRE和JVM
首先是JDK
JDK(Java Development Kit) 是 Java 语言的软件开发工具包(SDK)。在JDK的安装目录下有一个jre目录,里面有两个文件夹bin和lib,在这里可以认为bin里的就是jvm,lib中则是jvm工作所需要的类库,而jvm和 lib合起来就称为jre。
然后我们来看JRE
JRE(Java Runtime Environment,Java运行环境),包含JVM标准实现及Java核心类库。JRE是Java运行环境,并不是一个开发环境,所以没有包含任何开发工具(如编译器和调试器)
最后JVM也一目了然了
JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,是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。
由上图一目了然:
JDK是整个Java的核心,包括了Java运行环境JRE、Java工具和Java基础类库。JRE是运行JAVA程序所必须的环境的集合,包含JVM标准实现及Java核心类库。JVM是整个java实现跨平台的最核心的部分,能够运行以Java语言写的程序。
JVM体系结构与运行原理:
Java语言写的源程序通过Java编译器,编译成与平台无关的‘字节码程序’(.class文件,也就是0,1二进制程序),然后在OS之上的Java解释器中解释执行。
JVM的生命周期
1. JVM实例对应了一个独立运行的java程序它是进程级别
a) 启动。启动一个Java程序时,一个JVM实例就产生了,任何一个拥有public static void main(String[] args)函数的class都可以作为JVM实例运行的起点
b) 运行。main()作为该程序初始线程的起点,任何其他线程均由该线程启动。JVM内部有两种线程:守护线程和非守护线程,main()属于非守护线程,守护线程通常由JVM自己使用,java程序也可以标明自己创建的线程是守护线程
c) 消亡。当程序中的所有非守护线程都终止时,JVM才退出;若安全管理器允许,程序也可以使用Runtime类或者System.exit()来退出
2. JVM执行引擎实例则对应了属于用户运行程序的线程它是线程级别的
JVM的体系结构
1. 类装载器(ClassLoader)(用来装载.class文件)
2. 执行引擎(执行字节码,或者执行本地方法)
3. 运行时数据区(方法区、堆、java栈、PC寄存器、本地方法栈)
JVM整个类加载过程的步骤:
1. 装载
装载过程负责找到二进制字节码并加载至JVM中,JVM通过类名、类所在的包名通过ClassLoader来完成类的加载,同样,也采用以上三个元素来标识一个被加载了的类:类名+包名+ClassLoader实例ID。
2. 链接
链接过程负责对二进制字节码的格式进行校验、初始化装载类中的静态变量以及解析类中调用的接口、类。
完成校验后,JVM初始化类中的静态变量,并将其值赋为默认值。
最后对类中的所有属性、方法进行验证,以确保其需要调用的属性、方法存在,以及具备应的权限(例如public、private域权限等),会造成NoSuchMethodError、NoSuchFieldError等错误信息。
3. 初始化
初始化过程即为执行类中的静态初始化代码、构造器代码以及静态属性的初始化,在四种情况下初始化过程会被触发执行:
调用了new;
反射调用了类中的方法;
子类调用了初始化;
JVM启动过程中指定的初始化类。
JVM类加载顺序:
JVM两种类装载器包括:启动类装载器和用户自定义类装载器。
启动类装载器是JVM实现的一部分;
用户自定义类装载器则是Java程序的一部分,必须是ClassLoader类的子类。