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【JVM】初步认识Java虚拟机

news 2025/7/10 7:48:01

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🐌个人主页： 🐌 叶落闲庭
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石可破也，而不可夺坚；丹可磨也，而不可夺赤。

JVM

  • 一、初识JVM
    • 1.1 什么是JVM
    • 1.2 JVM的功能
      • 1.2.1 解释和运行
      • 1.2.2 内存管理
      • 1.2.3 即时编译
      • 1.2.4 JVM 即时编译功能原理
    • 1.3 常见的JVM

一、初识JVM

1.1 什么是JVM

JVM全称是Java Virtual Machine,中文译名Java虚拟机，JVM本质上是一个运行在计算机上的程序，它的职责是运行Java字节码文件，在字节码文件中包含了一连串的指令，这个指令就是字节码指令，这些指令是无法直接在计算机上运行的，因为计算机只能识别机器码，而Java虚拟机就负责将字节码转换成机器码从而让电脑识别，这个过程被称为解释，相当于将一门语言翻译成另一门语言。

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1.2 JVM的功能

1.2.1 解释和运行

Java虚拟机可以将字节码文件中的指令实时的解释成机器码，让计算机执行

1.2.2 内存管理

  • 自动为对象、方法等分配内存
  • 自动的垃圾回收机制，回收不再使用的对象，不用像C/C++那样需要手动释放空间，降低了程序员写代码的难度

1.2.3 即时编译

  • 对热门代码进行优化，提升执行效率

Java语言如果不做任何优化，其性能不如C/C++，因为Java语言需要将字节码指令通过JVM实时的解析为机器码才可以交给计算机运行，这个过程随着程序的执行，需要反复地执行，每次进行都需要花费一定的时间，而C/C++在编译过程中可以直接将源代码转换为计算机任何的机器码。
Java这样做的目的主要是为了支持跨平台特性，将一份字节码指令交给Linux、Windows平台，这些平台会安装不一样的JVM,分别将字节码解释成该平台上对应的机器码，实现了跨平台特性。

1.2.4 JVM 即时编译功能原理

有一个字节码文件，里面有一段字节码指令，虚拟机如果发现这段指令在很短时间内被多次调用，那么就会认为这段代码有必要去优化，会主动将代码解释并优化解析成机器码，然后将这个机器码保存在内存当中，这样当这段代码再次被执行时，就会直接从内存当中取出，直接调用。

  • JVM利用即时编译（Uust-In-Time简称IT)进行性能的优化，最终能达到接近C、C++语言的运行性能

1.3 常见的JVM

名称作者支持版本社区活跃度（github star）特性适用场景
HotSpot（Open JDK版）Oracle所有版本高（闭源）使用最广泛，稳定可靠，社区活跃，JIT支持，Oracle JDK默认虚拟机默认
HotSpot(Open JDK版)Oracle所有版本中（16.1k）同上，开源，Open JDK默认虚拟机默认，对JDK有二次开发需求
GraalVMOracle11,17,19,企业版支持8高(18.7k)多语言支持,高性能、JT、AOT支持微服务、云原生架构,需要多语言混合编程
Dragonwell JDK,龙井Alibaba标准版8,11,17，扩展版11,17低(3.9k)基于OpenJDK的增强，高性能、bug修复、安全性提升，JWarmup、ElasticHeap、Wisp特性支持电商、物流、金融领域，对性能要求比较高
Eclipse OpenJ9，(原BM)9)IBM8,11,17,19,20低(3.1k)高性能、可扩展，JIT、AOT特性支持微服务、云原生架构

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