Java开发者必学JVM知识大全

JVM从入门到入魔笔记 本笔记主要介绍了Java虚拟机（JVM）相关知识，从Java的基本概念到JVM的架构和工作原理，涵盖了计算机基本概念、Java语言特点、JVM的运行机制、类加载机制、内存管理机制等方面。 1.1 Java基础概念 Java是一门面向对象的高级编程语言，它是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令。Java语言的主要特点是跨平台、面向对象、简单易学、安全可靠等。 1.2 计算机基础概念 计算机语言是用来定义计算机程序的形式语言，它是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令。计算机语言可以分为高级语言和低级语言两种，高级语言如Java、Python等，低级语言如机器语言、汇编语言等。 1.3 计算机硬件基础概念 计算机硬件的发展经历了电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机等阶段。未来，计算机硬件可能会使用蛋白质分子作为原材料，实现量子计算机。 计算机体系结构遵循冯诺依曼计算机结构，包括输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备等五大部分。计算机处理数据的过程包括提取阶段、解码阶段、执行阶段、最终阶段四个阶段。 1.4 机器语言和汇编语言 机器语言是CPU能够直接认识的数据指令，也就是010101001这种形式。汇编语言是低级语言，通过汇编器翻译成机器语言。汇编语言具有移植性差、执行效率高的特点，但人类操作起来不太方便，或者需要专业的人员。 1.5 操作系统基础概念 操作系统向下对接指令系统、管理硬件资源，向上提供给用户简单的操作命令和界面。操作系统的主要功能包括进程管理、存储管理、文件管理、安全管理等。 2. JVM架构和运行机制 JVM（Java Virtual Machine）是Java虚拟机，它是Java语言的运行环境。JVM的架构主要包括类加载器、运行时数据区、执行引擎、垃圾收集器等四个部分。 类加载器负责加载类文件，运行时数据区负责存储类的数据，执行引擎负责执行类中的指令，垃圾收集器负责回收垃圾对象。 JVM的运行机制包括类加载、链接、初始化、使用、卸载五个阶段。类加载器加载类文件，链接器将类文件链接到方法区，初始化器对类进行初始化，使用者使用类中的方法，卸载器卸载类文件。 3. JVM类加载机制 JVM的类加载机制包括加载、验证、准备、解析、初始化五个阶段。加载器加载类文件，验证器验证类文件的正确性，准备器准备类的数据，解析器解析类的符号引用，初始化器对类进行初始化。 4. JVM内存管理机制 JVM的内存管理机制包括堆、栈、方法区、寄存器四个部分。堆用于存储对象，栈用于存储方法的调用信息，方法区用于存储类的信息，寄存器用于存储当前方法的信息。 JVM的垃圾收集器负责回收垃圾对象，减少内存的占用。垃圾收集器的算法包括标记-清除算法、复制算法、标记-压缩算法等。 本笔记对JVM的架构、运行机制、类加载机制、内存管理机制等方面进行了详细的介绍，旨在帮助读者更好地理解JVM的工作原理和机制。