1.5. 虚拟机与Java虚拟机
虚拟机
所谓虚拟机（Virtual Machine），就是一台虚拟的计算机。它是一款软件，用来执行一系列虚拟计算机指令。大体上，虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机。
- 大名鼎鼎的Visual Box，Mware就属于系统虚拟机，它们完全是对物理计算机的仿真，提供了一个可运行完整操作系统的软件平台。
- 程序虚拟机的典型代表就是Java虚拟机，它专门为执行单个计算机程序而设计，在Java虚拟机中执行的指令我们称为Java字节码指令。
无论是系统虚拟机还是程序虚拟机，在上面运行的软件都被限制于虚拟机提供的资源中。
Java虚拟机
- Java虚拟机是一台执行Java字节码的虚拟计算机，它拥有独立的运行机制，其运行的Java字节码也未必由Java语言编译而成。
- JVM平台的各种语言可以共享Java虚拟机带来的跨平台性、优秀的垃圾回器，以及可靠的即时编译器。
- Java技术的核心就是Java虚拟机（JVM，Java Virtual Machine），因为所有的Java程序都运行在Java虚拟机内部。
作用
- Java虚拟机就是二进制字节码的运行环境，负责装载字节码到其内部，解释/编译为对应平台上的机器指令执行。每一条Java指令，Java虚拟机规范中都有详细定义，如怎么取操作数，怎么处理操作数，处理结果放在哪里。
特点
- 一次编译，到处运行：字节码文件可以随处运行
- 自动内存管理
- 自动垃圾回收功能
JVM的位置
JVM是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互
1.6. JVM的整体结构
- HotSpot VM是目前市面上高性能虚拟机的代表作之一。
- 它采用解释器与即时编译器并存的架构。
- 在今天，Java程序的运行性能早已脱胎换骨，已经达到了可以和C/C++程序一较高下的地步。
1.7. Java代码执行流程
1.8. 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（不存在地址）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
- 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（存在一个地址）、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
举例1
同样执行2+3这种逻辑操作，其指令分别如下：
基于栈的计算流程（以Java虚拟机为例）：
iconst_2 //常量2入栈 istore_1 iconst_3 // 常量3入栈 istore_2 iload_1 iload_2 iadd //常量2/3出栈，执行相加 istore_0 // 结果5入栈
而基于寄存器的计算流程
mov eax,2 //将eax寄存器的值设为1 add eax,3 //使eax寄存器的值加3
举例2
public int calc(){ int a=100; int b=200; int c=300; return (a + b) * c; }
> javap -c Test.class ... public int calc(); Code: Stack=2,Locals=4,Args_size=1 0: bipush 100 2: istore_1 3: sipush 200 6: istore_2 7: sipush 300 10: istore_3 11: iload_1 12: iload_2 13: iadd 14: iload_3 15: imul 16: ireturn }
本地举例1
public static void main(String[] args) { int i=2+3; }
执行方法编译后；
本地举例2
public static void main(String[] args) { // int i=2+3; int i=2; int j=3; int k=i+j; }
上面经过尝试貌似没有用啊！
所以我们继续命令 javap -v 文件名.class
鄙人此处是这样理解的不足之处请指出；
总结
*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。
时至今日，尽管嵌入式平台已经不是Java程序的主流运行平台了（准确来说应该是HotSpotVM的宿主环境已经不局限于嵌入式平台了），那么为什么不将架构更换为基于寄存器的架构呢？
基础栈的优点；
栈：（优点） 跨平台性，指令集小，机灵多 （缺点）：执行性能比寄存器差
1.9. 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）创建一个初始类（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
- 由于操作系统用现错误而导致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。此处不理解可点击视频
- 除此之外，JNI（Java Native Interface）规范描述了用JNI Invocation API来加载或卸载 Java虚拟机时，Java虚拟机的退出情况。
来一个demo理解下：
public static void main(String[] args) { // int i=2+3; int i=2; int j=3; int k=i+j; try { Thread.sleep(6000); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println("hello"); } }
jps ：打印当前执行的进程；
在点击执行的过程中我们查看jps(进程)；–》（切记项目在执行过程中手速得快）
可以看到我们在执行的过程中是有任务在虚拟机运行的；
执行完成就退出了 ；
我们可以理解为JVM虚拟机是在java执行的过程进行执行；执行结束之后他就会进行退出；
