《JVM从入门到入魔》笔记.pdf

JVM（Java虚拟机）是Java程序运行的环境，它是理解Java语言和编写高性能Java应用的关键。在深入了解JVM之前，首先需要了解Java语言的起源和特性。Java是一种面向对象的高级编程语言，它以一种易于理解和使用的方式定义了计算机程序。在计算机的发展历程中，硬件经历了从电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机到现在的大规模集成电路计算机的演变，未来可能会有以蛋白质分子为原材料的量子计算机。 计算机体系结构通常遵循冯·诺依曼体系，它包括输入设备、存储器、运算器、控制器和输出设备五个部分。计算机处理数据的过程包括提取数据、解码指令、执行处理和输出结果。机器语言是计算机唯一能直接理解和执行的指令集，但其指令由二进制代码组成，对人类开发者来说并不友好。因此，人类通常使用高级语言编写程序，这些高级语言在编译或解释的过程中转换为机器语言。 编译型语言与解释型语言是编程语言的两种主要类型。编译型语言（如C、C++、Go）在运行前通过编译器将源代码一次性编译成机器码，生成可直接运行的程序，其执行速度快，但跨平台性较差。解释型语言（如Python、JavaScript）则在运行时逐行解释并执行源代码，虽然跨平台性好，但执行速度和效率较低。 Java语言比较特殊，它既具有编译型语言的特点，又具有解释型语言的特点。Java源码通过javac编译器编译成class文件后，并不是直接在平台上运行，而是通过JVM将其翻译成对应平台的机器码运行。JVM在翻译过程中主要采用解释执行的方式，同时也会使用JIT（Just-In-Time）编译技术对热点代码进行即时编译，从而提高运行效率。 JVM本身是“一次编写，到处运行”的理念的实现者，即Write Once, Run Anywhere。要了解JVM的工作原理，需要对JDK（Java Development Kit）和JRE（Java Runtime Environment）有所了解。JDK是Java开发工具包，包含了JRE以及编译器、调试器等开发工具。JRE是运行Java程序所必需的环境，它提供了Java程序运行所需的库和Java虚拟机。 JVM作为连接Java程序和操作系统的重要桥梁，它的主要职责包括： 1. 加载代码：JVM负责将.class文件加载到内存中。 2. 验证代码：确保加载的类文件符合JVM规范。 3. 准备代码：分配内存并设置类的静态变量的初始值。 4. 解析符号引用：将类、接口、字段、方法等的符号引用转换为直接引用。 5. 初始化代码：执行类构造器<clinit>方法，进行初始化。 通过以上步骤，JVM为Java应用提供了运行时环境，使得Java应用能在不同的操作系统上拥有相同的运行环境，因此Java程序的跨平台特性得以实现。 在深入学习JVM时，我们会接触到很多核心概念和技术细节，例如垃圾回收机制、内存管理、线程调度、类加载机制等。这些内容都是构建高性能Java应用不可或缺的知识点。JVM的深入理解不仅有助于面试中脱颖而出，也对于性能调优和故障排查等实际工作场景具有巨大的帮助。 总结来说，JVM是Java开发者必须掌握的核心技术之一。通过系统的学习和实践，能够帮助我们理解Java语言背后的原理，提高编程和问题解决的能力，最终达到“入魔封神”的境界。