目录
[（一）sun Classic VM](#（一）sun Classic VM)
[（二）Exact VM](#（二）Exact VM)
[（五）IBM J9](#（五）IBM J9)
[（六） Azul VM](#（六） Azul VM)
[（七）Liquid VM](#（七）Liquid VM)
[（八）Apache Harmony](#（八）Apache Harmony)
[（十）Dalvik VM](#（十）Dalvik VM)
一、Java虚拟机整体架构祥图
二、Java代码执行过程详图
三、汇编语言、机器语言、高级语言关系
四、JVM的架构模型
Java的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
两种架构的区别：
基于栈式架构：
1、优点
- 设计和实现简单，适用于资源受限的系统
- 避开了寄存器的分配难题：使用零地址指令方式分配
- 指令流中大部分都是零地址指令，其执行过程依赖操作栈，指令集更小，编译器容易实现
- 8位字节码，所以说指令集更小，但是完成一项操作花费的指令相对多。
- 不需要硬件支持，可移植性更好，更好实现跨平台
2、缺点
- 性能下降，实现同样的功能需要更多的指令，毕竟还要入栈出栈等操作
基于寄存器架构：
1、优点
- 性能优秀，执行更高效
- 花费更少的指令去完成一项操作
2、缺点
- 指令集架构完全依赖硬件，可移植性差
3、典型应用是X86的二进制指令集，比如传统的PC以及安卓的Davlik虚拟机（16位字节码）
大部分情况下，指令集往往以一地址指令，二地址指令和三地址指令为主。
为什么说栈式花费的指令多？
我们可以通过javap命令反编译一个文件，查看其计算流程：
javap 查看字节码
- -v输出附加信息
- -l输出行号和本地变量表
- -p显示所有类和成员
- -c对代码进行反汇编
五、JVM的生命周期
（一）虚拟机的启动
通过引导类加载器bootstrap class loader创建一个初始类来完成的，这个类是由虚拟机的具体实现指定的。
（二）虚拟机的执行
执行一个所谓的Java程序的时候，真正执行的是一个叫Java虚拟机的进程
（三）虚拟机的退出
- 程序正常执行结束
- 执行过程遇到异常或错误而异常终止
- 操作系统错误导致Java虚拟机进程终止
- Runtime类或System类的exit方法、runtime类的halt方法，并且Java安全管理器允许这次exit或halt操作
- halt停止、停下、阻止
- exit方法源码：static native void halt0（int status）
- 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虚拟机退出的情况
六、JVM发展历程
（一）sun Classic VM
- 世界第一款商用Java虚拟机
- JDK1.4时被淘汰
- 只提供了解释器
- 如果使用JIT编译器，就需要外挂，但是JIT和解释器不能配合工作
（二）Exact VM
- 为了解决上一个虚拟机问题，JDK1.2时，sun提供了此虚拟机
- Exact Memory Management：准确式内存管理
- 虚拟机知道内存中某个位置的数据是什么类型
- 具有现代高性能虚拟机的雏形
- 热点探测
- 编译器与解释器混合工作模式
- 只在Solaris平台短暂使用，其他平台还是Classic vm
- 英雄气短，被hotspot虚拟机替换
（三）hotspot虚拟机
- 最初由Longview Technologies的小公司设计，1997年被sun公司收购，2009年sun公司被甲骨文收购
- JDK1.3时，HotSpot VM成为默认虚拟机
- 绝对市场地位，称霸武林
- JDK6,8等均默认
- HotSpot就是他的热点代码探测技术
- 通过计数器找到最具编译价值代码，触发即时编译或栈上替换
- 通过编译器与解释器协同工作，在优化响应时间和最佳执行性能中取得平
（四）JRockit
- BEA公司
- 专注服务器端应用
- 不太关注程序启动速度，引起JRockit内部不包括解析器实现，全部代码靠即时编译器编译后执行
- 世界上最快的JVM
- 全面的Java运行时解决方案组合
- JRockit Real Time提供毫秒或微秒级的JVM响应时间，适合财务、军事指挥，电信网络的需要
- MissionControl服务套件，极低的开销，来监控、管理和分析生成环境中的应用程序的工具
- 2008年BEA被oracle收购
- JDK8中，在HOTSPOT的基础上，移植JRockit的优秀特性
（五）IBM J9
- 全称：IBM Technology for java Virtual Machine 简称IT4J，内部代号J9
- 市场定位与HotSpot接近，服务器端、桌面应用，嵌入式等多用途VM
- 广泛应用于IBM的各种Java产品
- IBM产品结合使用性能最好
- 有影响力的三大商用虚拟机之一
- 2017开源，OPEN J9
（六） Azul VM
- 与特定硬件平台绑定、软硬件配合的专有虚拟机
- 运行于Azul Systems公司的专有硬件Vega系统上的虚拟机
- 每个实例可以管理至少数十个CPU和数百GB内存的硬件资源，并提供在巨大内存范围内实现可控的GC时间的垃圾收集器，专有硬件优化的线程调度等优秀特性
- 2010年，发布自己的Zing JVM，可以在通用X86平台上提供接近于vega系统的特性
（七）Liquid VM
- BEA公司开发的，运行在自家Hypervisor系统上
- 不需要操作系统支持，本身实现了一个专用操作系统的必要功能，如线程调度、文件系统、网络支持等
- 随着JRockit虚拟机终止开发，Liquid VM项目也停止了
（八）Apache Harmony
- JDK1.5,1.6兼容
- IBM和Intel联合开发的开源JVM，2011年退役
- Java类库代码吸纳进了Android SDK
（九）TaobaoJVM
- 基于OpenJDK开发了自己的定制版本AlibabaJDK
- 深度定制且开源的高性能服务器版JAVA虚拟机
- GCIH：GC invisible heap，将生命周期较长的Java对象从heap中已到heap之外，并且GC不能管理GCIH内部的Java对象，以此达到降低GC的回收频率和提升GC的回收效率
- GCIH中的对象还能够在多个JAVA虚拟机进程中实现共享
- 使用crc32指令实现JVM intrinsic降低JNI的调用开销
- 针对大数据场景的ZenGC
- 在阿里产品上性能高，硬件严重依赖intel的CPU，损失了兼容性，但是提高了性能
- 淘宝、天猫上线，把oracle官方JVM版本全部替换
（十）Dalvik VM
- 谷歌开发，应用于Android系统，安卓2.2提供了JIT，发展迅猛
- 只能称作虚拟机，不能称作Java虚拟机，没有遵循Java虚拟机规范
- 不能直接执行Java的Class文件
- 基于寄存器架构，不是jvm的栈架构
- 执行的是编译后的dex文件，执行效率比较高
- 安卓5.0使用支持提前编译AOT的ART VM替换Dalvik VM