JVM的工作原理,我只是简单的说下,不知道对不对!

        在Java中引入了虚拟机的概念,即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟的机器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机,生成虚拟机能够理解的代码,然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。在Java中,这种供虚拟机理解的代码叫做字节码(ByteCode),它不面向任何特定的处理器,只面向虚拟机。每一种平台的解释器是不同的,但是实现的虚拟机是相同的。Java源程序经过编译器编译后变成字节码,字节码由虚拟机解释执行,虚拟机将每一条要执行的字节码送给解释器,解释器将其翻译成特定机器上的机器码,然后在特定的机器上运行。

操作系统装入jvm是通过jdk中java.exe来完成,通过下面4步来完成jvm环境.

1.创建jvm装载环境和配置

2.装载jvm.dll

 3.初始化jvm.dll并挂界到JNIENV(JNI调用接口)实例

4.调用JNIEnv实例装载并处理class类。

        一.jvm装入环境,jvm提供的方式是操作系统的动态连接文件.既然是文件那就一个装入路径的问题,java是怎么找这个路径的呢?当你在调用java test的时候,操作系统会在path下在你的java.exe程序,java.exe就通过下面一个过程来确定jvm的路径和相关的参数配置了.下面基于windows的实现的分析. 首先查找jre路径,java是通过GetApplicationHome api来获得当前的java.exe绝对路径,c:/j2sdk1.4.2_09/bin/java.exe,那么它会截取到绝对路径c:/j2sdk1.4.2_09/,判断c:/j2sdk1.4.2_09/bin/java.dll文件是否存在,如果存在就把c:/j2sdk1.4.2_09/作为jre路径,如果不存在则判断c:/j2sdk1.4.2_09/jre/bin/java.dll是否存在,如果存在这c:/j2sdk1.4.2_09/jre作为jre路径.如果不存在调用GetPublicJREHome查HKEY_LOCAL_MACHINE/Software/JavaSoft/Java Runtime Environment/“当前JRE版本号”/JavaHome的路径为jre路径。 然后装载jvm.cfg文件JRE路径+/lib+/ARCH(CPU构架)+/jvm.cfgARCH(CPU构架)的判断是通过java_md.c中GetArch函数判断的,该函数中windows平台只有两种情况:WIN64的‘ia64’,其他情况都为‘i386’。以我的为例:C:/j2sdk1.4.2_09/jre/lib/i386/jvm.cfg.主要的内容如下: -client KNOWN -server KNOWN -hotspot ALIASED_TO -client -classic WARN -native ERROR -green ERROR 在我们的jdk目录中jre/bin/server和jre/bin/client都有jvm.dll文件存在,而java正是通过jvm.cfg配置文件来管理这些不同版本的jvm.dll的.通过文件我们可以定义目前jdk中支持那些jvm,前面部分(client)是jvm名称,后面是参数,KNOWN表示jvm存在,ALIASED_TO表示给别的jvm取一个别名,WARN表示不存在时找一个jvm替代,ERROR表示不存在抛出异常.在运行java XXX是,java.exe会通过CheckJvmType来检查当前的jvm类型,java可以通过两种参数的方式来指定具体的jvm类型,一种按照jvm.cfg文件中的jvm名称指定,第二种方法是直接指定,它们执行的方法分别是“java -J”、“java -XXaltjvm=”或“java -J-XXaltjvm=”。如果是第一种参数传递方式,CheckJvmType函数会取参数‘-J’后面的jvm名称,然后从已知的jvm配置参数中查找如果找到同名的则去掉该jvm名称前的‘-’直接返回该值;而第二种方法,会直接返回“-XXaltjvm=”或“-J-XXaltjvm=”后面的jvm类型名称;如果在运行java时未指定上面两种方法中的任一一种参数,CheckJvmType会取配置文件中第一个配置中的jvm名称,去掉名称前面的‘-’返回该值。CheckJvmType函数的这个返回值会在下面的函数中汇同jre路径组合成jvm.dll的绝对路径。如果没有指定这会使用jvm.cfg中第一个定义的jvm.可以通过set _JAVA_LAUNCHER_DEBUG=1在控制台上测试. 最后获得jvm.dll的路径,JRE路径+/bin+/jvm类型字符串+/jvm.dll就是jvm的文件路径了,但是如果在调用java程序时用-XXaltjvm=参数指定的路径path,就直接用path+/jvm.dll文件做为jvm.dll的文件路径.

        二:装载jvm.dll 通过第一步已经找到了jvm的路径,java通过LoadJavaVM来装入jvm.dll文件.装入工作很简单就是调用windows API函数: LoadLibrary装载jvm.dll动态连接库.然后把jvm.dll中的导出函数JNI_CreateJavaVM和JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs挂接到InvocationFunctions变量的CreateJavaVM和GetDefaultJavaVMInitArgs函数指针变量上。jvm.dll的装载工作宣告完成。

        三:初始化jvm,获得本地调用接口,这样就可以在java中调用jvm的函数了.调用InvocationFunctions->CreateJavaVM也就是jvm中JNI_CreateJavaVM方法获得JNIEnv结构的实例.

        四:运行java程序. java程序有两种方式一种是jar包,一种是class. 运行jar,java -jar XXX.jar运行的时候,java.exe调用GetMainClassName函数,该函数先获得JNIEnv实例然后调用java类java.util.jar.JarFileJNIEnv中方法getManifest()并从返回的Manifest对象中取getAttributes("Main-Class")的值即jar包中文件:META-INF/MANIFEST.MF指定的Main-Class的主类名作为运行的主类。之后main函数会调用java.c中LoadClass方法装载该主类(使用JNIEnv实例的FindClass)。main函数直接调用java.c中LoadClass方法装载该类。如果是执行class方法。main函数直接调用java.c中LoadClass方法装载该类。

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