Java虚拟机

定义

• Java虚拟机（Java Virtual Machine 简称JVM）是运行所有Java程序的抽象计算机，是Java语言的运行环境，它是Java 最具吸引力的特性之一，通过在实际的计算机上仿真或者模拟各种计算机功能来实现的。

• Java虚拟机（JVM）一种用于计算机设备的规范，可用不同的方式（软件或硬件）加以实现，有自己完善的硬体架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。

• Java虚拟机包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域。

• Java虚拟机规范定义了一个抽象的——而非实际的——机器或处理器，一旦一个Java虚拟机在给定的平台上运行，任何Java程序（编译之后的程序，称作字节码）都能在这个平台上运行。

系统特点

Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译，就可以在多种平台上不加修改地运行，Java虚拟机在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。

使用主体

Java虚拟机是Java语言底层实现的基础。这有助于理解Java语言的一些性质，也有助于使用Java语言。另外，如果你想扩展Java语言，或是把其它语言编译成Java语言的字节码，你也需要深入地了解Java虚拟机。

数据类型

Java虚拟机支持Java语言的基本数据类型有8种

注意String不是基本数据类型

byte 1个字节

• byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；

• 最小值是 -128（-2^7）；

• 最大值是 127（2^7-1）；

short 2字节

• short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数

• 最小值是 -32768（-2^15）；

• 最大值是 32767（2^15 - 1）；

int 4字节

• int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；

• 最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；

• 最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）

long 8字节

• long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；

• 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；

• 最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；

float 4字节

• float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；

• float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；

• 默认值是 0.0f；

double 8字节

• double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数；

• 浮点数的默认类型为 double 类型；

• double类型同样不能表示精确的值，如货币；

boolean 1字节

• boolean数据类型表示一位的信息；

• 只有两个取值：true 和 false；

• 这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；

• 默认值是 false；

char 2字节

• char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；

• 最小值是 \u0000（十进制等效值为 0）；

• 最大值是 \uffff（即为 65535）；

• char 数据类型可以储存任何字符；

寄存器

Java虚拟机的寄存器用于保存机器的运行状态，与微处理器中的某些专用寄存器类似。

Java虚拟机的寄存器有四种：

• pc:Java程序计数器

• optop：指向 *** 作数栈顶端的指针

• frame：指向当前执行方法的执行环境的指针。

• vars：指向当前执行方法的局部变量区第一个变量的指针。

栈

栈有三个区域：局部变量区、运行环境区、 *** 作数区。

1、局部变量区 每个Java方法使用一个固定大小的局部变量集，它们按照与vars寄存器的字偏移量来寻址。局部变量都是32位的。

2、运行环境区 在运行环境中包含的信息用于动态链接，正常的方法返回以及异常传播

3、 *** 作数栈区机器指令只从 *** 作数栈中取 *** 作数，对它们进行 *** 作，并把结果返回到栈中，每个原始数据类型都有专门的指令对它们进行必须的 *** 作。每个 *** 作数在栈中需要一个存储位置，除了long和double型，它们需要两个位置。 *** 作数只能被适用于其类型的 *** 作符所 *** 作。

为了保证类文件的平台无关性，Java虚拟机规范中对类文件的格式也作了详细的说明。其具体细节请参考Sun公司的Java虚拟机规范。

查看反汇编字节码

Java 开发工具包（JDK）中的工具 javap.exe 可以显示 java.class 文件的字节码，这个 *** 作被称为文件的反汇编

 javap -c classname

 若类文件名为 Account.class，则相应的 javap 命令行为：
 javap -c Account

安装 Java 开发工具包后，可以在 \bin 文件夹下找到 javap.exe 工具