JVM的中文名稱(chēng)叫Java虛擬機(jī)，它是由軟件技術(shù)模擬出計(jì)算機(jī)運(yùn)行的一個(gè)虛擬的計(jì)算機(jī)。JVM也充當(dāng)著一個(gè)翻譯官的角色，我們編寫(xiě)出的Java程序，是不能夠被操作系統(tǒng)所直接識(shí)別的，這時(shí)候JVM的作用就體現(xiàn)出來(lái)了，它負(fù)責(zé)把我們的程序翻譯給系統(tǒng)“聽(tīng)”，告訴它我們的程序需要做什么操作。我們都知道Java的程序需要經(jīng)過(guò)編譯后，產(chǎn)生.Class文件，JVM才能識(shí)別并運(yùn)行它，JVM針對(duì)每個(gè)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)其對(duì)應(yīng)的解釋器，所以只要其操作系統(tǒng)有對(duì)應(yīng)版本的JVM，那么這份Java編譯后的代碼就能夠運(yùn)行起來(lái)，這就是Java能一次編譯，到處運(yùn)行的原因。

一、JVM的生命周期

    JVM在Java程序開(kāi)始執(zhí)行的時(shí)候，它才運(yùn)行，程序結(jié)束的時(shí)它就停止。一個(gè)Java程序會(huì)開(kāi)啟一個(gè)JVM進(jìn)程，如果一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行三個(gè)程序，那么就會(huì)有三個(gè)運(yùn)行中的JVM進(jìn)程。JVM中的線(xiàn)程分為兩種：守護(hù)線(xiàn)程和普通線(xiàn)程守護(hù)線(xiàn)程是JVM自己使用的線(xiàn)程，比如垃圾回收（GC）就是一個(gè)守護(hù)線(xiàn)程。普通線(xiàn)程一般是Java程序的線(xiàn)程，只要JVM中有普通線(xiàn)程在執(zhí)行，那么JVM就不會(huì)停止。權(quán)限足夠的話(huà)，可以調(diào)用exit()方法終止程序。

二、JVM的啟動(dòng)過(guò)程

1、JVM的裝入環(huán)境和配置

    在學(xué)習(xí)這個(gè)之前，我們需要了解一件事情，就是JDK和JRE的區(qū)別。JDK是面向開(kāi)發(fā)人員使用的SDK，它提供了Java的開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境，JDK中包含了JRE。JRE是Java的運(yùn)行環(huán)境，是面向所有Java程序的使用者，包括開(kāi)發(fā)者。JRE = 運(yùn)行環(huán)境 = JVM。如果安裝了JDK，會(huì)發(fā)現(xiàn)電腦中有兩套JRE，一套位于/Java/jre.../下，一套位于/Java/jdk.../jre下。那么問(wèn)題來(lái)了，一臺(tái)機(jī)器上有兩套以上JRE，誰(shuí)來(lái)決定運(yùn)行那一套呢？這個(gè)任務(wù)就落到j(luò)ava.exe身上，java.exe的任務(wù)就是找到合適的JRE來(lái)運(yùn)行java程序。

java.exe按照以下的順序來(lái)選擇JRE：

    自己目錄下有沒(méi)有JRE

    父目錄下有沒(méi)有JRE

    查詢(xún)注冊(cè)表： HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\JavaSoft\Java Runtime Environment\"當(dāng)前JRE版本號(hào)"\JavaHome

這幾步的主要核心是為了找到JVM的絕對(duì)路徑。

    jvm.cfg的路徑為：JRE路徑\lib\"CPU架構(gòu)"\jvm.fig

jvm.cfg的內(nèi)容大致如下：

    通過(guò)第一步找到JVM的路徑后，Java.exe通過(guò)LoadJavaVM來(lái)裝入JVM文件。
LoadLibrary裝載JVM動(dòng)態(tài)連接庫(kù)，然后把JVM中的到處函數(shù)JNI_CreateJavaVM和JNI_GetDefaultJavaVMIntArgs 掛接到InvocationFunction 變量的CreateJavaVM和GetDafaultJavaVMInitArgs 函數(shù)指針變量上。JVM的裝載工作完成。
3、初始化JVM，獲得本地調(diào)用接口

    調(diào)用InvocationFunction -> CreateJavaVM也就是JVM中JNI_CreateJavaVM方法獲得JNIEnv結(jié)構(gòu)的實(shí)例。
4、運(yùn)行Java程序

    JVM運(yùn)行Java程序的方式有兩種：jar包 與 Class
    運(yùn)行jar 的時(shí)候，Java.exe調(diào)用GetMainClassName函數(shù)，該函數(shù)先獲得JNIEnv實(shí)例然后調(diào)用JarFileJNIEnv類(lèi)中g(shù)etManifest()，從其返回的Manifest對(duì)象中取getAttrebutes("Main-Class")的值，即jar 包中文件：META-INF/MANIFEST.MF指定的的Main-Class的主類(lèi)名作為運(yùn)行的主類(lèi)。之后main函數(shù)會(huì)調(diào)用Java.c中LoadClass方法裝載該主類(lèi)（使用JNIEnv實(shí)例的FindClass）。
    運(yùn)行Class的時(shí)候，main函數(shù)直接調(diào)用Java.c中的LoadClass方法裝載該類(lèi)。

5、Class文件

    Class文件由Java編譯器生成，我們創(chuàng)建的.Java文件在經(jīng)過(guò)編譯器后，會(huì)變成.Class的文件，這樣才能被JVM所識(shí)別并運(yùn)行。

6、類(lèi)加載子系統(tǒng)

類(lèi)加載子系統(tǒng)也可以稱(chēng)之為類(lèi)加載器，JVM默認(rèn)提供三個(gè)類(lèi)加載器：

    BootStrap ClassLoader ：稱(chēng)之為啟動(dòng)類(lèi)加載器，是最頂層的類(lèi)加載器，負(fù)責(zé)加載JDK中的核心類(lèi)庫(kù)，如 rt.jar、resources.jar、charsets.jar等。

    Extension ClassLoader：稱(chēng)之為擴(kuò)展類(lèi)加載器，負(fù)責(zé)加載Java的擴(kuò)展類(lèi)庫(kù)，默認(rèn)加載$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar 或 -Djava.ext.dirs指定目錄下的jar包。

    App ClassLoader：稱(chēng)之為系統(tǒng)類(lèi)加載器，負(fù)責(zé)加載應(yīng)用程序classpath目錄下所有jar和class文件。

    除了Java默認(rèn)提供的三個(gè)ClassLoader（加載器）之外，我們還可以根據(jù)自身需要自定義ClassLoader，自定義ClassLoader必須繼承java.lang.ClassLoader 類(lèi)。除了BootStrap ClassLoader 之外的另外兩個(gè)默認(rèn)加載器都是繼承自java.lang.ClassLoader 。BootStrap ClassLoader 不是一個(gè)普通的Java類(lèi)，它底層由C++編寫(xiě)，已嵌入到了JVM的內(nèi)核當(dāng)中，當(dāng)JVM啟動(dòng)后，BootStrap ClassLoader 也隨之啟動(dòng)，負(fù)責(zé)加載完核心類(lèi)庫(kù)后，并構(gòu)造Extension ClassLoader 和App ClassLoader 類(lèi)加載器。

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