Java虚拟机（JVM）入门

文章主要介绍了Java虚拟机的概念和构成，以及Java虚拟机中类是如何加载和卸载的。

一 什么是Java虚拟机

 Java虚拟机是一台从实际计算机系统上抽象出来的计算机，可以运行编译好的Java程序。Java虚拟机运行在真实的计算机和操作系统之上，理论上它包含了实际计算机和操作系统的所有组件。Java虚拟机拥有自己完善的的硬件结构，包括处理器、寄存器、内存和指令系统等；也拥有操作系统的功能，包括内存管理、文件系统和网络功能等。

为什么要实现这样一台虚拟机呢？Java虚拟机最重要的意义就在于平台无关性。从Java程序猿的角度来看，Java虚拟机就是一套提供了完善的API的运行环境，不需要关心其运行在什么操作系统或者硬件系统上。

那么Java虚拟机又是怎么实现的呢？JVM的实现根据不同厂家会有所差异，但是都遵守JVM规范。根据JVM规范，JVM应该有如下组件：

自顶向下来看，最上层是ClassLoader，主要作用是加载编译好的Java Class文件。再往下一层是运行时数据区（Runtime Data Area），它提供了Java Class的运行环境，将Java Class解释为可以被操作系统理解的语言。最底层是执行引擎、本地接口、本地库，他负责执行Java运行时交付下来的任务。

到这里，可以总结一下Java Code是如何运行的。首先Java Code（.java文件）被编译为Java Class文件（.class文件），这是一种字节码。到这里Java Code依然是字节码，而不是机器码，因此并不能被操作系统理解。然后Java Class文件被ClassLoader加载到Java运行环境中，Java Class就可以被解释为机器码，然后被执行。