java学习笔记之Java虚拟机简介，java学习笔记虚拟机

java学习笔记之Java虚拟机简介，java学习笔记虚拟机

Java虚拟机（java virtual machine,JVM)是软件模拟的计算机，可以在任何处理器上安全且兼容的执行保存在class文件中的字节码。java程序的跨平台特性主要是指字节码文件可以在任何具有java虚拟机环境的计算机或电子设备上运行。Java虚拟机中的java解释器（java.exe)负责将字节码文件解释成为特定的机器码并执行。但是，java虚拟机的建立需要针对不同的软硬件平台做专门的实现，既要考虑处理器的型号，也要考虑操作系统的种类。目前在SPARC结构、x86结构、MIPS和PPC等嵌入式处理芯片上，在UNIX、Linux、Windows和部分实时操作系统上都实现了java虚拟机。

Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行的字节码，字节码其实就是二进制编码，也叫伪代码。这一编译过程同C/C++的编译有所不同。当C/C++编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序的运行。java编译器却不直接将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中动态创建内存布局，然后通过查表确定一个方法所在的地址。这样就有效地保证了java的可移植性。

字节码的执行需要经过三个步骤：首先由类加载器（class  loader)负责把类文件（class文件）加载到java虚拟机中，在此过程需要检验该类文件是否符合类文件规范；其次字节码校验器(Bytecode Verifier)检查该类文件的代码中是否存在着某些非法操作。例如，Applet程序中写本机文件系统 的操作；如果字节码校验器检验通过，最后才由java解释器把该类文件解释成为机器码执行。java虚拟机采用的是“沙箱”运行模式，即把java程序的代码和数据都限制在一定的内存空间中执行，不允许程序访问该内存空间外的内存，如果是Applet程序，还不允许访问客户端机器的文件系统。

在java运行环境中，始终存在着一个系统级的线程，专门跟踪内存的使用情况，定期检测出不再使用的内存，并自动回收，从而避免了内存的泄漏，也减轻了程序员的负担。