什么是Java虚拟机（JVM），它如何工作？

什么是Java虚拟机（JVM），它如何工作？

了解Java虚拟机

Java虚拟机（JVM）是​​Java平台的重要组成部分。这不是物理机器；相反，它是执行Java字节码的假设计算机的软件实现。将其视为翻译和执行环境。 Java程序员在Java中编写代码，然后将其编译为YATTECODE - 独立于平台的指令集。您的操作系统无法直接理解此字节码；解释和执行此字节词是JVM的工作。

JVM的工作流程：

3. 编译： java源代码（.java文件）首先使用bytecode（.class文件）使用JAVA Compiler（Java Compiler（Java Compiler（Java））。该字节码是无关的，这意味着相同的.class文件可以在具有兼容JVM的任何系统上运行。
4. class Loading： JVM的类加载程序将必要的字节码文件加载到内存中。它执行诸如验证（确保bytecode Integrity）和链接（将引用引用到其他类）等任务。
6. bytecode drights/compilation/compilation/compilation： jvm解释了字节，将每个指令转换为基础操作系统的相应机器代码。许多JVM还采用了Just-time（JIT）汇编，其中经常执行字节码部分被编译到本机机器代码中以更快地执行。这显着提高了纯粹的解释。
7. 执行：解释或编译的机器代码由CPU执行，从而导致程序的输出。
10. 垃圾收集： JVM会自动管理记忆分配和收集的记忆，并在对象中占据了内存，并在对象中收集记忆。这可以防止内存泄漏并简化开发人员的内存管理。

本质上，JVM充当您的Java代码和基础操作系统之间的中介，使Java程序可以在任何平台上运行具有JVM实施的任何平台。 JVM

JVM为应用程序开发提供了几种引人注目的优势：

• 平台独立性（“一旦写，在任何地方运行”）：这可以说是最重要的好处。由于JVM将翻译转换为特定于平台的机器代码，因此Java应用程序可以在任何具有JVM实现的系统上运行，而无需重新编译。这种可移植性对于在各种环境中部署应用程序至关重要。
• 内存管理： JVM的自动垃圾收集使开发人员免于手动记忆管理的负担，减少了内存泄漏的风险，并简化了开发。这使开发人员可以专注于应用程序逻辑而不是低级内存详细信息。
• 稳健性和安全性： JVM结合了安全功能，例如Bytecode验证和访问控制，以增强应用程序安全性并防止恶意代码执行。它的异常处理机制有助于防止由于意外错误而导致的应用程序崩溃。
• 大型生态系统和库： Java拥有庞大的库，框架和工具生态系统，为开发人员提供了随时可用的组件，以加速开发。这个丰富的生态系统大大减少了开发时间和精力。
• 绩效：，虽然以与本机代码相比，其执行速度较慢，而现代JIT汇编技术相比，其执行速度较慢，并具有精致的JIT编译技术，实现了许多应用程序的近乎应用。 concurrent and parallel applications to leverage multi-core processors.

How does the JVM manage memory and garbage collection?

JVM Memory Management

The JVM divides memory into several distinct areas:

• Heap: This is the main memory area where objects are allocated.垃圾收集主要集中在堆上。
• 方法区域：存储类元数据，方法代码和静态变量。
• stack：存储局部变量，方法参数和方法执行过程中的返回地址。每个线程都有自己的堆栈。
• pc登记：每个线程都有一个程序对抗指向当前执行的说明。
• 本地方法堆栈：存储与本机方法相关的信息（以语言编写的方法（Java以外的其他语言）。 JVM的自动过程是通过应用程序不再可以触及的对象所占据的内存的自动过程。存在不同的垃圾收集算法，每个垃圾收集算法都有自己的权衡：
  • 标记和扫描：识别无法到达的对象（程序中任何活跃部分未引用的对象）并重新恢复其内存。
  • 复制：将堆成两个空间。 Live objects are copied to one space, and the other space is reclaimed.
  • Mark and Compact: Similar to mark and sweep, but after identifying and reclaiming unreachable objects, it compacts the remaining objects to reduce memory fragmentation.
  • Generational Garbage Collection: Divides the heap into generations (young, old, permanent).根据其年龄和生存时间，将物体从一代人推广到另一代。这通过专注于经常收集的年轻物体来优化垃圾收集。

  选择垃圾收集器的选择会显着影响应用程序性能。调整垃圾收集器通常对于优化应用程序响应和吞吐量至关重要。

  有哪些常见的JVM调谐技术可以提高应用程序性能？

  优化JVM性能

  ，jvm tuning jvm可以显着提高应用程序性能。常见技术包括：

  • 选择合适的垃圾收集器：不同的垃圾收集器（例如，串行，平行，CMS，G1，ZGC）具有不同的性能特征。根据应用程序的需求选择适当的垃圾收集器至关重要。例如，G1GC通常是大量大量应用程序的好选择。
  • 堆尺寸调整：设置适当的堆尺寸（使用 -XMS 用于初始堆尺寸和 <code> -xmx 最大堆尺寸的）。太小的一堆会导致频繁的垃圾收集，而太大的堆可能会导致过度的存储器消耗。
  • JIT编译器优化： JVMS通常提供控制JIT编译行为的选项。调整这些选项（例如，启用层次汇编）可以提高性能。
  • 监视和分析：使用JConsole，VisualVM或商业介绍者等工具来监视JVM指标（例如，垃圾收集，记忆使用，记忆使用，CPU利用率，CPU利用率）有助于识别性能botterplenecks。 Profiling tools help pinpoint specific code sections that consume excessive resources.
  • Using JVM Arguments: Various JVM arguments (eg, -XX: UseConcMarkSweepGC, -XX:MaxGCPauseMillis=200) allow fine-grained control over garbage collection and other JVM aspects.仔细选择基于分析结果的这些参数可以显着提高性能。
  • 天然内存跟踪：理解和管理本地记忆使用情况（JVM本身和本机库使用的内存使用）很重要，特别是对于具有广泛本地代码相互作用的应用程序。 JCMD 之类的工具可以帮助跟踪本机内存使用。

  有效的JVM调整需要对应用程序的特征和JVM的内部工作有深入的了解。实验和仔细监控是找到特定应用程序最佳配置的关键。

以上是什么是Java虚拟机（JVM），它如何工作？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！