深入淺出 Java 虛擬機器器 — 面試題 + 常用知識點 整理

Java 虛擬機器器日益成為網際網路大廠面試的重要內容，對於 Java 開發者而言，只有在瞭解 Java背後的原理後，才能寫出更高品質的程式碼，才能在錯綜複雜的 bug 中快速定位出問題並找到解決方案。

本篇文章首先會帶領大家入門 Java 虛擬機器器，然後針對面試中常考的知識點和開發中常用的關鍵技術進行詳細地闡述，幫助大家對 Java 做到知其然，並知其所以然。

由於篇幅有限，這裡只展示一部分，有需要完整版的朋友可以點一點下方連結
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一、虛擬機器器簡介

1、虛擬機器器概念

虛擬機器器（Virtual Machine）指通過軟體模擬的具有完整硬體系統功能的、執行在一個完全隔離環境中的完整計算機系統。在實體計算機中能夠完成的工作在虛擬機器器中都能夠實現。在計算機中建立虛擬機器器時，需要將實體機的部分硬碟和記憶體容量作為虛擬機器器的硬碟和記憶體容量。每個虛擬機器器都有獨立的CMOS、硬碟和作業系統，可以像使用實體機一樣對虛擬機器器進行操作。

2、JVM虛擬機器器

JVM是Java-Virtual-Machine的縮寫，即Java虛擬機器器，JVM是一種用於計算裝置的規範，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上模擬模擬各種計算機功能來實現的。

3、JVM特點

首先一次編譯處處執行是學習Java語言都知道的事情，其實並不是Java語言跨平臺，是JVM跨平臺，Jvm執行時並不是執行Java檔案，而是執行編譯後的.class檔案。

位元組碼

位元組碼檔案即JVM可以識別並執行的二進位制檔案，不同的程式語言經過編譯器編譯處理之後，轉換成統一的位元組碼規範檔案，這樣JVM就可以執行。

跨平臺

跨平臺的特性即JVM虛擬機器器可以執行在不同的計算機系統上，例如經常使用的Linux系統，MacOS系統，Win系統，一次編譯，處處執行就是這樣理解的。

跨語言

隨著JVM的不斷髮展和優化，很多語言都藉助JVM的能力，各種程式語言經過編譯，轉換為位元組碼檔案，JVM都可以識別，這也是現在Java體系下業務程式設計經常混語言的原因。

注意：現在和後續Jvm系列文章都是基於HotSpot-VM和JDK1.8+版本的基礎之上。

二、虛擬機器器結構

Jvm的整體結構大致如下：

1、類載入器

類載入器用來載入Java類到JVM虛擬機器器中，原始碼程式.java檔案在經過編譯器編譯之後就被轉換成位元組程式碼.class檔案，類載入器負責讀取位元組程式碼，並轉換成java.lang.Class類的一個範例。

2、執行時資料區

後設資料區

JDK1.8開始的說法，之前稱為方法區Method-Area，儲存已被虛擬機器器載入的類資訊、常數、靜態變數、即時編譯器編譯後的程式碼等資料。

堆區

所有執行緒共用的一塊記憶體區域，虛擬機器器啟動時被建立用來存放物件範例。

JVM棧

可以參考瞭解棧的資料結構，存放Java方法執行的記憶體模型，在Java開發中，一個功能實現需要多個子程式方法配合，程式執行時跳往子程式前，會將下個指令的地址存到堆疊中，直到子程式執行完後再將地址取出，退回到原來的程式中。

本地方法棧

本地方法棧和虛擬機器器棧的功能類似，為JVM呼叫native方法時服務。

程式計數器

相對較小的一塊記憶體空間，作用可以理解是當前執行緒所執行的位元組碼的行號指示器。

3、執行引擎

Java虛擬機器器最核心的組成部分，輸入的是位元組碼，處理過程是位元組碼解析，輸出執行結果。

三、生命週期

這裡說的JVM生命週期，指JVM執行Java程式時的週期：

啟動初始化：啟動時通過引導類載入器建立初始類完成；

程式執行：從main方法開始，執行Java程式，直到程式執行完結束；

虛擬機器器退出：程式正常執行結束，或者發生異常、錯誤等而造成終止，也可以呼叫exit退出方法；

四、HotSpot虛擬機器器

HotSpot是Java體系下使用最多的虛擬機器器，它結合了最新的記憶體模型，垃圾收集器和自適應優化器，為使用許多先進技術的Java應用程式提供了最佳效能。

主要原因：使用多，大部分的Java執行環境都依賴HotSpot虛擬機器器。

最後

希望這篇文章對大家有幫助！

由於篇幅有限，面試常用知識點和麵試題等內容沒有在這篇文章中展示，但我這邊都整理成了檔案，包括架構師全套視訊教學和關於java的系統化資料，有需要的朋友可以點一點下方連結領取

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