【JVM】JVM的体系结构
1 前言
Class文件了解过了，那么接下来就要看JVM表演了。
JVM，在Java语言可以说是重中之重的存在，没有它Java程序是跑不起来的，Java的一次编译多次运行，也更离不开JVM的存在。
2 JVM整体结构
对于JVM存在很多的版本比如：HotSpot、早期的Sun ClassicVM、JRockit等，但JVM整体的结构模型还是主要以下为准：
类加载子系统：我们在上一篇的类加载过程就是讲的它，主要把我们的Class文件装载进JVM的运行时数据区里
运行时数据区：也就是我们常说的栈、堆啥的，JVM的内存布局
执行引擎：就是执行我们的指令代码
本地方法接口：负责与操作系统进行打交道的
3 Java代码的执行过程
代码的执行过程，从全局的角度看JVM在其中的位置和作用：承上启下
4 JVM的架构模型
Java编译器输入的指令流基本上是一种基于栈的指令集架构，另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构。[
具体来说:这两种架构之间的区别:
基于栈式架构的特点：
设计和实现更简单，适用于资源受限的系统;
避开了寄存器的分配难题: 使用零地址指令方式分配。
指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈。指令集更小,编译器容易实现。
不需要硬件支持，可移植性更好，更好实现跨平台基于寄存器架构的特点
基于寄存器架构的特点：
典型的应用是x86的二进制指令集: 比如传统的PC以及Android的Davlik虚拟机。
指令集架构则完全依赖硬件，可移植性差
性能优秀和执行更高效:
花费更少的指令去完成一项操作。
在大部分情况下，基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主，而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主。
由于跨平台性的设计，Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不同，所以不能设计为基于寄存器的。 优点是跨平台，指令集小，编译器容易实现，缺点是性能下降，实现同样的功能需要更多的指令。
4 JVM的生命周期
虚拟机的启动
Java虚拟机的启动是通过引导类加载器(bootstrap class loader)创建个初始类(initial class)来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。
虚拟机的执行
一个运行中的Java虚拟机有着一个清晰的任务:执行Java程序。
程序开始执行时他才运行，程序结束时他就停止。
执行一个所谓的Java程序的时候，真真正正在执行的是一个叫做Java虚拟机的进程。
虚拟机的退出
有如下的几种情况:
程序正常执行结束
程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止
某线程调用Runtime类或system类的exit方法，或 Runtime类的halt方法，并且Java安全管理器也允许这次exit或halt操作。
除此之外，JNI (Java Native Interface)规范描述了用JNIInvocation API来加载或卸载 Java虚拟机时，Java虚拟机的退出情况。
5 JVM的几个版本历史
5.1 HotSpot
最初由一家名为“Longview Technologies”的小公司设计1997年，此公司被Sun收购;2009年，sun公司被甲骨文收购JDK1.3时，HotSpot VM成为默认虚拟机
目前Hotspot占有绝对的市场地位，称霸武林。
不管是现在仍在广泛使用的JDK6，还是使用比例较多的JDK8中，默认的虚拟机都是HotSpot
Sun/Oracle JDK 和 OpenJDK的默认虚拟机
名称中的HotSpot指的就是它的热点代码探测技术。
通过计数器找到最具编译价值代码，触发即时编译或栈上替换
通过编译器与解释器协同工作，在最优化的程序响应时间与最佳执行性能中取得平衡
5.2 IBM的J9
全称: IBM Technology for Java Virtual Machine，简称IT4J，内部代号: J9
市场定位与HotSpot接近，服务器端、桌面应用、嵌入式等多用途VM，广泛用于IBM的各种Java产品。
目前，有影响力的三大商用服务器之一，也号称是世界上最快的Java虚拟机。
2017年左右，IBM发布了开源J9 VM，命名为OpenJ9，交给Eclipse基金会管理，也称为 Ecilpse openJ9
5.3 BEA 的Rockit
专注于服务器端应用
它可以不太关注程序启动速度，因此JRockit内部不包含解析器实现，全部代码都靠即时编译器编译后执行。
大量的行业基准测试显示，JRockit JVM是世界上最快的JVM。
使用JRockit产品，客户已经体验到了显著的性能提高 (一些超过了70号 )和硬件成本的减少(达50号)。
优势:全面的Java运行时解决方案组合
JRockit面向延迟敏感型应用的解决方案JRockit Real Time提供以毫秒或微秒级的JVM响应时间，适合财务、军事指挥、电信网络的需要。
MissionControl服务套件，它是一组以极低的开销来监控、管理和分析生产环境中的应用程序的工具。
2008年，BEA被Oracle收购。
oracle表达了整合两大优秀虚拟机的工作，大致在JDK 8中完成。整合的方式是在HotSpot的基础上，移植JRockit的优秀特性。
高斯林:目前就职于谷歌，研究人工智能和水下机器人
