JVM笔记 -- Java跨平台和JVM跨语言

从上层应用程序到底层操作系统，到底有哪些东西？

平时开发的应用程序主要基于各种框架，譬如Spring,SpringMVC,Mybatis,而各种框架又是基于Java API来实现的，Java API调用执行是在JVM上的，而JVM则是运行在操作系统上的，操作系统是在物理机器打交道的。

在框架上进行业务开发，或者学习框架如何使用，是大部分开发者的工作。但是实际上我们不该执着于框架该如何使用,而是应该往下走，一般最后遇到的问题都会到JVM和操作系统的问题。即使现在的 JVM 已经很完善，帮开发者做了很多事，但是我们不该以此为理由不去了解 JVM 的原理。架构师把开发者变成温室里的花朵和温水里的青蛙，如果有一天出现以下问题，该怎么解决：

运行系统卡死，系统无法访问，直接 OOM 。
线上 GC （垃圾回收）有问题，需要 dump 内存，进行分析。
新项目上线，需要对系统进行评估，设置 JVM 的参数。
面试时被问及实际项目中 JVM 参数调优。

几乎所有的高级语言在交给机器cpu执行之前，都会经历 高级语言 --> 汇编语言 --> 机器指令 的过程，因为计算机是不会直接识别高级语言的。了解高级语言如何转换成能被机器识别的语言，是开发者必须掌握的技能。

Java比C++多了动态内存分配以及垃圾回收技术，Java的虚拟机帮开发者做了垃圾收集，编译优化等一系列工作，里面的垃圾收集算法有哪些？怎么执行的？JIT编译器是怎么工作的？这些往往也是面试常谈的话题。懂得JVM的内部机构和工作机制，有利于设计高拓展的应用和快速诊断运行时的问题。

如何学习JVM

去官网找虚拟机规范（英文版）：
https://www.oracle.com/cn/java/technologies/javase-downloads.html

找到：Java Language and Virtual Machine Specifications:

打开之后是：https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html ,也就是Java语言和虚拟机的规范。

可以选择以下书籍，如果是初学，最好学周志明老师的深入理解Java虚拟机，虚拟机规范会直接劝退：

Java虚拟机规范（Java SE 8版）
深入理解Java虚拟机（JVM高级特性与最佳实践）

Java规范只是标准，不同的版本规范不一样，同一个版本的规范在不同的虚拟机上有不一样的实现，初学者应该从最热门主流的HotSpot虚拟机开始,也就是Oracle自己推出的Java虚拟机。

通过cmd可以看出，我装的Java环境使用的就是64位的HotSpot虚拟机：

如何真正搞懂JVM？

在了解JVM规范和原理的情况下，自己手动实现一个简易的Java虚拟机。对于大部分人来说，挺难的，但是世间万物，为之则不难，不为，则难。一步登天则难，步步为营则不难。

语言排行版，目前Java是第二名：
https://www.tiobe.com/tiobe-index/

世界上没有最好的编程语言，需要按照具体的使用场景来说话。

Java跨平台怎么理解？

Java是一门跨平台语言，所谓跨平台就是，Java源文件会被编译成为字节码文件，不管是Windows，Linux还是Mac，都有其适配的JVM，也就是字节码文件可以随意在这些JVM上去运行。

Write once,run anywhere.

其他的语言，例如c语言，编译成为机器码之后，由于底层的机器语言支持不一样，编译后的机器语言文件是不可以跨操作系统运行的。而Java则是把兼容的工作，交给了JVM。不同的JVM负责去适配不同的操作系统。

所有的Java虚拟机都遵守java虚拟机的规范，语言编写者不需要考虑兼容问题。

Java虚拟机是Java平台的基石。它是技术的组成部分，负责硬件和操作系统的独立性，已编译代码的小尺寸以及保护用户免受恶意程序攻击的能力。
Java虚拟机是抽象的计算机。像真正的计算机一样，它具有指令集并在运行时操作各种内存区域。使用虚拟机实现编程语言是相当普遍的。最知名的虚拟机可能是UCSD Pascal的P代码计算机。