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Java虚拟机结构基础研究之一         ★★★★

Java虚拟机结构基础研究之一

作者:闵涛 文章来源:闵涛的学习笔记 点击数:854 更新时间:2009/4/22 23:28:04
介绍:细处着手,巧处用功。高手和菜鸟之间的差别就是:高手什么都知道,菜鸟知道一些。电脑小技巧收集最新奇招高招,让你轻松踏上高手之路。

  JVM执行的对象就是大家非常熟悉的class文件,我们也称为类文件,JVM规范定义的这个编译完成的代码文件(虽然并非强制要求是实际的文件)的格式非常的详实,但是我们这里只说一些宏观的内容,以后有机会再研究细节的内容吧。JVM要求的类文件的格式是和硬件和操作系统无关的一种二进制格式,它精确定义了类或者接口的表示,它甚至包含了字节顺序这样的细节,而字节顺序在特定平台的目标文件格式中一般都是固定的,不会进行说明。

  JVM所支持的数据类型和Java语言规范中定义的几乎一样,请注意是几乎一样!也就是原始类型和引用类型,他们可以被存储在变量表中,也可以作为参数传递、被方法返回,更通常的就是成为操作的对象。为什么和Java语言规范中定义的不完全一样呢?因为JVM中有一种Java语言所没有的原始类型:返回地址类型(returnAddress type)。该类型是jsr, ret以及jsr_w指令需要使用到的,它的值是JVM指令的操作码的指针,并且它的值是不能被运行中的程序所修改的。

  另外需要提到的就是布尔类型的值,虽然在Java语言中它是完全独立的值,但是在JVM中只提供了对它的有限支持,表现在:

  没有单独的操作布尔类型的指令,源代码中的布尔类型的操作在编译以后是作为int类型的值进行操作的。

  JVM直接支持布尔数组,newarray指令可以创建布尔数组,而它的访问和修改操作却是使用byte类型的数组的操作指令进行的:baload,bastore。(在JDK1.0,1,1以及1.2中,布尔数组被编码为byte数组,每个元素是8位)

  JVM用1代表true,用0代表false,编译器将源代码中的布尔类型映射为JVM中的int类型,而且必须和JVM的要求一致。

  另外JVM规范中对于浮点类型的数据有大段的说明,我没有怎么看,主要是讨论JVM的浮点型和IEEE 754的关系的。

  关于类型的另外一个需要提一下的是类型检查。JVM期望几乎所有的类型检查已经在运行之前完成了(通常是由编译器进行检查的)而不用JVM自己来检查。原始类型的值不需要被标记或者在运行时被检查以确定他们的类型,同样他们也不用和引用类型的值进行区分,区分工作是由JVM的指令集来完成的,JVM的指令集使用不同指令来区分它要操作的值的类型,例如iadd, ladd, fadd以及dadd是用于将两个数字相加并产生数字类型结果的所有JVM指令,但是每个指令都是针对特定类型的,分别对应int, long, float以及double。

  JVM包含对对象的显式支持。类是动态分配的类实例或者是一个数组,JVM中的引用类型就是对一个对象的引用,引用类型的值可以想象为对象的指针,一个对象同时可能存在多个对它的引用,对象总是通过引用被操作、传递或者测试的。

  对于引用类型,需要提及的一点就是关于null,它最初是没有运行时类型的,但是它可以被转换为任何类型,而且对于null,JVM并没有要求任何具体的值与之对应。

  说完上面这些,我们就开始进入我学习JVM时最想了解的部分了,大家可要打起精神哦。
JVM为运行一个程序定义了几种数据区(Data Area),包括:pc寄存器、JVM堆栈、堆、方法区(Method Area)、运行时常量池(Runtime Constant Pool)以及本机方法堆栈(Native Method Stacks),这些数据区根据其生存期可以分为两种,一种就是和JVM的生存期相同(包括堆和方法区),一种和线程的生存期相同(其它的),和JVM生存期相同的数据区在JVM启动的时候被创建并在JVM退出的时候被销毁,而和线程生存期相同的数据区是每个线程一个的,他们在线程创建的时候被创建,在线程被销毁的时候被销毁。


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