目录
JDK\JRE\JVM
- JDK:全称"Java Development Kit"，Java开发工具包，提供javac编译器jheap、jconsole 等监控工具；
- JRE:全称"Java Runtime Environment"，Java 运行环境，提供 class Library 核心类库 +JVM；
- JVM:全称"Java Virtual Machine"，Java 虚拟机，用于运行 Java 应用程序；
**JVM（Java虚拟机）**是一个能够执行Java字节码的虚拟机，它是Java运行时环境的核心部分。JVM使得Java程序可以在不同的操作系统上运行，而无需修改代码，这一点通过Java的"一次编写，到处运行"（Write Once, Run Anywhere）的理念得以实现。下面是JVM的详细解析：
架构
JVM的架构可以分为三个主要部分：
- 客户端：用户通过它与JVM交互，提供Java程序的字节码。
- 执行环境 ：包括执行引擎、执行栈和执行堆。
- 执行引擎：负责解释或编译Java字节码，并执行。
- 执行栈：每个线程都有自己的执行栈，用于存储方法调用和局部变量。
- 执行堆：所有对象实例和类实例变量都存储在这里，也是垃圾回收发生的地方。
- 服务器：提供JVM运行时所需的服务，如内存管理、线程管理等。
Java执行流程
1.编译：通过javac命令，调用JDK编译器，将*.java文件编译成*.class字节码文件。
2.执行：通过java命令，调用JVM虚拟机，执行*.class字节码文件。
工作原理
- 加载：类加载器将类的字节码从文件中读入内存。
- 验证：确保字节码符合JVM规范。
- 准备：为类变量分配内存空间。
- 解析：将类、接口、字段和方法的引用转换为直接引用。
- 初始化：执行静态初始化块和静态变量赋值。
- 执行：JVM执行字节码，可以是解释执行或编译后的本地代码执行。
- 垃圾回收：自动回收不再使用的内存空间。
类型
JVM有多种实现，主要分为两类：
- HotSpot：是Oracle/Sun公司开发的JVM，支持即时编译（JIT）技术，可以提高执行效率。
- OpenJ9：由Eclipse Foundation开发，专注于低延迟和高吞吐量。
优点
-
跨平台性：JVM实现了"一次编写，到处运行"的理念。这意味着，只要有JVM支持的操作系统，Java程序就可以运行，无需修改代码。这大大提高了Java程序的可移植性。
-
安全性：JVM为每个应用程序提供了独立的运行环境（沙箱），限制了应用程序对系统资源的访问，从而增强了安全性。此外，JVM还提供了各种安全机制，如访问控制、代码审计等，以防止恶意代码执行。
-
性能优化：JVM通过即时编译（JIT）技术将Java字节码转换为本地机器码，这样可以显著提高程序的执行效率。此外，JVM还具有高效的垃圾回收机制，可以自动管理内存，减少内存泄漏的风险。
-
稳定性和可靠性：JVM经过广泛的测试和优化，提供了稳定可靠的运行环境。它能够处理各种异常情况，保证程序的稳定运行。
-
丰富的库和工具：Java拥有丰富的标准类库和第三方库，以及强大的开发和调试工具，这使得开发者可以快速开发高质量的应用程序。
-
易于学习和使用：Java语言简洁明了，有着丰富的文档和社区支持，使得初学者容易上手，同时也满足了专业开发者的需求。
-
并发编程：JVM提供了强大的并发编程支持，包括多线程、同步机制、并发集合等，这使得开发高性能的并发应用成为可能。
总的来说，JVM的设计和实现使得Java成为了一个功能强大、易于使用、安全可靠的编程语言，适用于各种规模的应用开发。
缺陷
-
内存管理：JVM的垃圾回收机制虽然自动化，但有时会导致性能问题。长时间运行的应用可能会遇到停顿（Pause）问题，特别是在大量对象创建和销毁的场景下。
-
性能调优：虽然JVM提供了即时编译等技术来优化性能，但性能调优仍然是一个复杂的过程。开发者需要深入理解JVM的工作原理，才能有效地进行性能调优。
-
启动时间：由于JVM需要加载类、验证、准备、解析和初始化等步骤，因此启动时间相对较长。这在某些需要快速启动的应用场景中可能成为瓶颈。
-
内存使用：JVM的内存使用模式可能不适合所有应用。例如，在高内存负载的应用中，JVM的默认设置可能不足以满足需求，需要手动调整。
-
跨平台性能差异：虽然JVM实现了跨平台性，但不同操作系统上的JVM性能可能有所差异。这可能会影响到应用程序的性能表现。
-
安全性：尽管JVM提供了沙箱环境，但仍然存在安全漏洞的风险。特别是在处理不可信代码时，需要格外小心。
-
资源占用：JVM运行时占用的资源（如内存）通常比其他语言运行时更多，这可能会成为资源受限环境下的一个问题。
总的来说，虽然JVM在很多方面都表现出色，但在内存管理、性能调优、启动时间、内存使用、跨平台性能差异、安全性和资源占用等方面仍有改进空间。随着技术的发展，JVM也在不断地进行优化和改进。