程序员从宏观、微观角度浅析JVM虚拟机！

7.3内存收集器

• serial收集器：单线程，主要用于client模式
• ParNew收集器：多线程版的serial，主要用于server模式
• Parallel Scavenge收集器：线程可控吞吐量(用户代码时间/用户代码时间+垃圾收集时间)，自动调节吞吐量，用户新生代内存区
• Serial Old收集器：老年版本serial
• Parallel Old收集器：老年版本Parallel Scavenge
• CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器：停顿时间短，并发收集
• G1收集器：分块标记整理，不产生碎片

8.虚拟机指令集架构(执行引擎)

8.1虚拟机字节码执行引擎

运行时栈帧结构

每个方法调用开始到执行完成的过程，对应这一个栈帧在虚拟机栈里面从入栈到出栈的过程。

• 栈帧包含：局部变量表，操作数栈，动态连接，方法返回
• 方法调用

方法调用不等于方法执行，而且确定调用方法的版本。

• 方法调用字节码指令：invokestatic,invokespecial,invokevirtual,invokeinterface
• 静态分派：静态类型，实际类型，编译器重载时通过参数的静态类型来确定方法的版本。(选方法)
• 动态分派：invokevirtual指令把类方法符号引用解析到不同直接引用上，来确定栈顶的实际对象(选对象)
• 单分派：静态多分派，相同指令有多个方法版本。
• 多分派：动态单分派，方法接受者只能确定唯一一个。

基于栈的字节码解释

解释执行：

基于栈指令集与基于寄存器的指令集：

基于本地解释器执行过程

类加载 执行子系统案例

tomcat类加载，OSGI热插拔，字节码生成技术，动态代理，Retrotranslator

9.虚拟机实现机制进化过程

程序编译与代码优化

早期编译(编译期)

• javac编译器：解析与符号表填充，注解处理，生成字节码
• java语法糖：语法糖有助于代码开发，但是编译后就会解开糖衣，还原到基础语法的class二进制文件

重载要求方法具备不同的特征签名(不包括返回值)，但是class文件中，只要描述不是完全一致的方法就可以共存,如：

public String foo(List<String> arg){ 
 final int var = 0; 
 return ""; 
} 
public int foo(List<Integer> arg){ 
 int var = 0; 
 return 0; 
} 

晚期编译(运行期)

• HotSpot虚拟机内的即时编译

解析模式 -Xint 
编译模式 -Xcomp 
混合模式 Mixed mode 
分层编译：解释执行 -> C1(Client Compiler)编译 -> C2编译(Server Compiler) 
触发条件：基于采样的热点探测，基于计数器的热点探测 

10.总结

由于JVM涉及内容较深且广，篇幅有限无法深入分析细节。本文从微观方面分析了作为原材料的CLASS文件的结构，又从宏观方面阐述了JVM是如何消化每一个进入的CLASS。JVM自定义了一套逻辑上的指令集，这也呼应了之前我们介绍的计算机如何运行一文，现代计算机性能有了长足的发展，但是本质上还是完备的诺依曼体系架构。随着量子计算的突飞猛进，相信未来的计算模型也会有革命性的突破。

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（编辑：南平站长网）

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