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JVMClass文件结构学习.docx

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要了解Class文件的结构首先得了解Class文件所采用的数据类型： Class文件格式采用一种类似C语言结构体的伪结构来存储数据，这种伪结构只有两种数据结构，即无符号数和表，解析Class文件全是以这两个数据结构为基础。无符号数：属于基本的数据类型，由1字节、2字节、4字节、8字节分别用u1、u2、u3、u8表示，可以用来描述数字、索引引用、数量值或者UTF-8编码构成字符串值。表：是由多个无符号数或者表构成的复合数据结构，习惯以"_info"结尾Class文件本质也可以看作一张表

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第一章——JVM 简介

1. 虚拟机概念、JVM 定义、JVM 规范和 JVM 产品

1.1 虚拟机概念

 所谓虚拟机，就是一台虚拟的计算机，它是一款软件，用来执行一系列虚拟

计算机指令。

 虚拟机可以分为系统虚拟机和程序虚拟机。

 大名鼎鼎的 VMware 就属于系统虚拟机，它们完全是对物理计算机的仿

真，提供了个可运行完整操作系统的软件平台。

 程序虚拟机的典型代表就是 Java 虚拟机。

1.2 JVM 定义

 Java 虚拟机是整个 Java 平台的基石，是 Java 技术用以实现硬件无关与操作

系统无关的关键部分，是 Java 语言生成出极小体积的编译代码的运行平台，

是保障用户机器免于恶意代码损害的屏障。

 Java 虚拟机可以看做一台抽象的计算机如同真实的计算机那样，它有自己的

指令集以及各种运行时内存区域。

 Java 虚拟机与 Java 语言并没有必然的联系，它只与特定的二进制文件格式

class 文件格式所关联，class 文件包含了 Java 虚拟机指令集（或者称为字

节码（bytecode)）和符号表，以及其他一些辅助信息。

1.3 JVM 规范

 Java 虚拟机规范是官方对准确 Java 虚拟机在架构上进行的一个设计和约定，

而具体的某某 Java 虚拟机这是对官方 Java 虚拟机规范的一个实现。

 JDK 版本不同，Java 虚拟机规范也有一定差异

 官方 Java 虚拟机规范地址

 https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html

1.4 JVM 产品

 Classic VM（早期 Sun 的 Java 虚拟机）

 Exact VM（早期 Solaris 平台上）

 HotSpot（OracleJDK 与 OpenJDK 默认）

 JRockit（BEA 的，被 Oracle 收购，并且整合到 HotSpot 里面）

 J9（IBM 商用）

 Google Android Dalvik VM（Android 上的）

 KVM、CDC、CLDC（嵌入式领域）

 Microsoft JVM（微软的）

 Graal VM（跨语言全栈虚拟机 Run Programs Faster Anywhere）

2. JVM 发展史

2.1 1996 年 1 月 23 日

 JDK 1.0 发布，JDK 1.0 提供了一个纯解释执行的 Java 虚拟机实现（Sun

Classic VM）

 JDK 1.0 版本的代表技术包括：Java 虚拟机、Applet、 AWT 等

2.2 1997 年 2 月 19 日

 JDK 1.1 发布，Java 里许多最基础的技术支撑点（如 JDBC 等）

 JDK 1.1 版本代表技术包括：JAR 文件格式、JDBC、JavaBeans、RMI、内

部类（Inner Class）和反射（Reflection）等

2.3 1998 年 12 月 4 日

 JDK 1.2 发布，Java 技术体系拆分为三个方向，J2SE、J2EE、J2ME

 JDK 1.2 版本代表技术包括：EJB、Java Plug-in、Java IDL、Swing，并且

这个版本中 Java 虚拟机第一次内置了 JIT（Just In Time）即时编译器（JDK

1.2 中曾并存过三个虚拟机，Classic VM、HotSpot VM 和 Exact VM，、

Collections 集合类、strictfp（strict float point）关键字

2.4 2000 年 5 月 8 日

 JDK 1.3 发布，默认虚拟机为 Hot-Spot 虚拟机

 JDK 1.3 版本代表技术包括：JNDI、Hot-Spot 虚拟机、数学运算和新的Timer

API、Java 2D API、JavaSound 类库

2.5 2002 年 2 月 13 日

 JDK 1.4 发布，Java 真正走向成熟的一个版本

 JDK 1.4 版本代表技术包括：正则表达式、异常链、NIO、日志类、XML

解析器和 XSLT 转换器

2.6 2004 年 9 月 30 日

 JDK 5 发布，命名方式改变以前的 1.x 方案，直接 x 方案

 JDK 5 版本代表技术包括：语法层面上自动装箱、泛型、动态注解、枚举、

可变长参数、遍历循环（foreach 循环）。在虚拟机和 API 层面上，这个版

本改进了 Java 的内存模型（Java Memory Model，JMM）、提供了

java.util.concurrent 并发包

2.7 2006 年 12 月 11 日

 JDK 6 发布，终结 J2EE、J2SE、J2ME 的产品线命名方式，启用 Java EE 6、

Java SE 6、Java ME 6 的新命名来代替。

 JDK 6 版本代表技术包括：提供初步的动态语言支持（通过内置 Mozilla

JavaScript Rhino 引擎实现）、提供编译期注解处理器和微型 HTTP 服务器

API，这个版本对 Java 虚拟机内部做了大量改进，包括锁与同步、垃圾收集、

类加载等方面的实现都有相当多的改动。

 JDK 开源：建立了 OpenJDK 组织对这些源码进行独立管理，Hotspot 也是

默认的虚拟机

2.8 2008 年

 2008 年，Oracle 收购 BEA，得到了 JRockit 虚拟机

2.9 2009 年 4 月 20 日

 Oracle 宣布正式以 74 亿美元的价格收购市值曾超过 2000 亿美元的 Sun 公

司

 Oracle 得到了 Hotspot 虚拟机,并计划把 JRockit 和 Hotspot 合并（只是计

划）

2.10 2011 年 7 月 28 日

 JDK 7 发布，跳票了 Lambda 项目、动态语言支持、 Jigsaw 项目、

Garbage-First 收集器、Coin 项目

 JDK 7 版本代表技术包括：新的垃圾回收器 Gl 、 NIO2.0 、新增

invokedynamic 指令

2.11 2014 年 3 月 18 日

 JDK 8 发布，提供了那些曾在 JDK 7 中规划过，但最终未能在 JDK 7 中完成

的功能，继续跳票 Jigsaw 项目，Oracle 启用 JEP（JDK Enhancement

Proposals）来定义和管理纳入新版 JDK 发布范围的功能特性

 JDK 8 版本代表技术包括：

 JEP-126（Lambda 表达式的支持）

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